1945年4月9日在柯尼斯堡上空的伊爾-2強擊機群
1945年4月6日，蘇軍發起柯尼斯堡戰役。作為東普魯士戰役的組成部分，蘇軍戰役企圖是從南北兩面，向柯尼斯堡（1946年7月4日起改名加裡甯格勒）同時實施向心突擊，以圍殲德軍集團。蘇軍白俄羅斯第3方面軍以第43 、第50和第39集團軍和近衛第11集團軍的基本兵力，集中于各狹窄突破地段。為了牽制德軍澤姆蘭集團，計劃從柯尼斯堡以北地域向皮勞（1946年起改名波羅的斯克）實施輔助突擊。
德軍統帥部使柯尼斯堡在完全孤立的條件下做好了長期防禦的準備。市内有地下工廠、兵工廠和倉庫。要塞的防禦體系，由外層防禦圍郭（在1月份幾次戰鬥中已被蘇軍突破）和三道陣地組成。第一道陣地距市中心6—8公裡，包括2—7條有交通壕的塹壕和大量防坦克障礙物、15個舊堡壘及其他防禦工事。第二道陣地構築于市郊，由适于防禦的磚石建築物、設定于交叉路口的街壘以及永備發射點和布雷地段組成。第三道陣地沿舊城界構築，依托9個老式堡壘。守衛柯尼斯堡的有4個步兵師、若幹國民沖鋒隊獨立團和獨立營。
柯尼斯堡進攻戰役
從蘇軍的角度來說，認為盡管德軍要塞防禦工事完善，配備齊全，但仍存在缺點。首先，築壘地域的堡壘（還是在第一次世界大戰前修築的）做為堅固的防禦工事已失去意義，隻能做為生動力量的掩體。堡壘頂上的暴露發射點很容易被炮兵火力所壓制。堡壘内的守備部隊外部發射點的火力支援，是以被迫隐蔽在堡壘的内部工事内，失去了行動自由，會被進攻部隊封鎖。各堡壘的間隙地得不到縱深内步兵火力和炮兵火力的充分保障。在蘇軍進攻前，德軍防禦前沿上和縱深内大部分塹壕與交通壕都灌滿了水，雖可起到一定的阻礙蘇軍坦克行動作用，但确使德軍無法配置強大的步兵機動部隊來掩護堡壘。
不過盡管如此，這些堡壘還是給蘇軍的進攻造成了不小的麻煩。在巴格拉米揚的回憶錄中提到德軍15座老式但非常堅固的堡壘中，5号和5号甲堡壘尤為突出。回憶錄中這樣寫道：“。。後來我們用最強有力地重炮，口徑203-280毫米對5号和5号甲堡壘各發射了500-600發炮彈，但一直未能把它們摧毀。。。”
德軍柯尼斯堡主要堡壘位置圖
在這場戰役中，遠端航空兵起到了巨大的作用。3月，蘇聯空軍司令諾維科夫來到方面軍司令部，親自負責協調3個空軍集團軍（空軍第1、3和18集團軍）的行動，為蘇軍地面部隊的進攻提供有力保障。蘇軍空軍的3個集團軍加上波羅的海艦隊航空兵以及最高統帥部預備隊的2個航空兵軍（近衛轟炸航空兵第5軍與轟炸航空兵第5軍），共有飛機2444架（殲擊機830架、強擊機470架、轟炸機1124架、魚雷轟炸機20架）。
蘇軍計劃為實施強攻進行2天的航空火力準備，以摧毀德軍的堡壘和主要防禦設施，消滅敵機場和航空兵。規定2晝夜出動5316架次，投彈2690噸。在進攻第一天，應該出動406架重型轟炸機在133架殲擊機掩護下對德軍陣地實施第一波次攻擊，預訂在進攻第一天出動4124架次。
強攻開始前的4月4日，遠端航空兵首次出動轟炸城市，但隻有15架飛機飛到目标上空并投擲炸彈，其餘25架飛機則迷失了航向，沒有完成任務。而出動的主力則是2個波-2輕型轟炸航空兵師，共出動了657架次，雖然架次不少，但每架“夜間轟炸機”隻能攜帶200公斤炸彈升空，因而隻是起了襲擾作用。
伊爾-4轟炸機群
在強攻的第一天4月6日，由于天氣原因，轟炸航空兵僅出動了85架次，而不是原來計劃的1218架次。而整個航空兵在當天隻出動了1000多架次，而不是原先計劃的4124架次。
4月7日，天氣明顯好轉，太陽普照着戰火中的城市。上午10時，蘇軍先後派出空軍第1、3集團軍和近衛轟炸航空兵第5軍的246架轟炸機對德軍進行了3次猛烈突擊。為了最大限度地增強空中突擊，諾維科夫決定采取果敢行動。下午13時10分，蘇軍遠端航空兵出動所屬514架轟炸機（330架伊爾-4、110架伊爾-2、58架B-25和16架葉爾-2 2АЧ-30Б）以及118架強擊機在232架殲擊機掩護下，實施了衛國戰争期間最大規模晝間空中打擊，這是空軍第18集團軍戰争期間首次晝間行動。共投彈3743枚550噸，有效摧毀了德軍的防禦工事。夜晚，遠端航空兵的轟炸機與前線航空兵的烏-2、圖-2等轟炸機整夜在市中心上空盤旋，在德軍頭上扔下了569噸炸彈。
蘇軍轟炸機群
蘇軍遠端航空兵的重型轟炸機這次晝間出動，屬于戰争期間的首創。在巴格拉米揚元帥的回憶錄中，詳細提及了此事，摘錄如下：“。。。10時，A.A.諾維科夫指令空軍第1、3集團軍和近衛轟炸航空兵第5軍的246架轟炸機升空，對城市（指柯尼斯堡）和企圖馳援柯尼斯堡守軍的澤姆蘭半島的法西斯軍隊連續進行了3次猛烈突擊。
為了最大限度地增強空中突擊，A.A.諾維科夫決定采取果敢行動：派通常隻在夜間使用的遠端航空兵重型轟炸機升空。他打電話問A.E.戈洛瓦諾夫對這個問題的意見。空軍主帥試圖避免這樣的冒險，推說重型轟炸機飛行員沒有在晝間集團飛行的經驗。此外，他還表示擔心，重型和低速的伊爾-4飛機很容易成為法西斯殲擊機的獵物。
‘您不要害怕嘛！’諾維科夫生氣地說。‘我會派125架殲擊機為你們的飛機護航，沒有一架‘梅塞施密特’敢攻擊它們。另外，還有二三百架強擊機在殲擊機的可靠掩護下不斷出現在城市上空，它們将與炮兵配合，使敵人的高射炮兵連哼一聲都不敢。。。’
蘇聯空軍司令諾維科夫
戈洛瓦諾夫看來還想說幾句表示懷疑的話，但空軍司令員堅決地說：‘一句話，您的任務是清楚的，就是讓集團軍做好在13時整全建制升空的準備。至于突擊目标，您和赫留金同志協商。然後報告準備情況。。。
空軍司令員激動地在寬大的掩蔽部來回走了一陣子，當戈洛瓦諾夫報告準備就緒時，果斷地揮了一下手：‘13時10分，集團軍向柯尼斯堡進發！’然後，諾維科夫與空軍第1、3集團軍司令員打通了電話，指令他們立即讓還留在機場的所有強擊機和前線轟炸機升空，對敵殲擊機所在機場和高射炮發射陣地實施密集突擊。
遠端航空兵司令戈洛瓦諾夫
諾維科夫随後到屋頂上去等候戈洛瓦諾夫的遠端轟炸機出現。大約過了20分鐘，從北面和東面的天空出現了緩緩接近城市的飛機。他們保持大緻相同的間距，一架接一架飛過來。當第一批飛機向柯尼斯堡中心地區投彈後，在那裡升起了被大火映照的黑色煙柱。這些煙柱不斷擴大、擴大，直到遮蔽了整個城市。在不到一小時内，516架伊爾飛機投擲了3700枚炸彈，總重量達550噸。很多工事被摧毀，坦克、汽車和攜帶重裝備的步兵分隊已不可能在城市的街道上移動。敵人的防禦陣地實際上已經被分割成幾個互相隔絕的抵抗基點。。。”這一天，蘇軍航空兵共出動4700架次，投彈1600噸，消滅德軍飛機50餘架。
4月8日上午8時起，遠端航空兵的轟炸機和前線航空兵的強擊機、殲擊機在德守軍上空進行了2小時的“接力賽”。10時，蘇軍各集團軍在炮火準備結束後恢複了總進攻。當晚，遠端航空兵的轟炸機群與前線航空兵的強擊機和殲擊機在柯尼斯堡以西對德軍實施反突擊的幾個師進行了毀滅性的打擊。航空炸彈的爆炸聲、航炮的射擊聲和火箭彈飛翔的呼嘯聲晝夜未停。4月9日晨，蘇軍強大的炮兵火力和近1500架飛機對殘存的德軍抵抗樞紐部進行了密集突擊，蘇軍近衛第11集團軍對市中心德軍發起沖擊并在當晚21時攻克該要塞。該兵種的參戰，有效地配合了白俄羅斯第3方面軍突破德軍外環和内環防禦戰，并在3天時間内攻克了柯尼斯堡。
飛行中的伊爾-4轟炸機