5 грудня війська Червоної Армії почали Калінінську наступальну операцію, на наступний день — Клинско-Солнечногорскую, Єлецьку і Тульську наступальні операції. Основний удар був спрямований по угруповань ворога, найбільш загрожував столиці. Противник спочатку чинив впертий опір, але потім почав поспішний відхід, кидаючи техніку і важке озброєння. Колись кращі з’єднання німецької армії здригнулися, побоюючись повного оточення. Так, з Клину панічно бігли солдати і офіцери 1-ї тд, 14-й та 36-й мд; підірвавши несправні танки, Істру поспішно залишали танкісти 5-й, 10-ї і 11-ї тд; частинами 18-ї тд, 5-й і 10-й мд довелося залишити Михайлов і станцію Епифань…
З першого дня в контрнаступ брали участь і наші авіатори. Для кращої взаємодії з наземними військами всі сім авіаційних дивізій ВВС Західного фронту були закріплені за общевойсковыми арміями, яким належало вести наступ. Три чверті фронтової авіації планувалося використовувати для ударів по ворожої угруповання на північний захід від Москви, іншу частину — проти 2-ї танкової армії Р. Гудеріана на південь від столиці.
Частинах ВПС ставилися завдання підтримати бомбовими і штурмовими ударами війська при прориві німецької оборони, зірвати підхід ворожих резервів і безперервно вести повітряну розвідку. З 5 грудня днем і вночі, наскільки дозволяла погода, червонозоряні літаки громили опорні пункти противника: наносили удари по артилерійських позиціях, скупченням танків, штабам. З 5 по 7 грудня в Підмосков’ї стояла ясна холодна погода, а потім різко потепліло, причому відлига, як це зазвичай буває, супроводжувалася низькою хмарністю.
Льотчики 6-го полку ППО 5 грудня 481 разів піднімалися в повітря, 498 — на наступний день і 466 — 7 грудня, при цьому кількість вильотів на атаку ворожих військ зростала: 99, 125 і 168 відповідно. У зведеннях корпусу відзначалися самовіддані дії авіаторів 11-го, 28-го, 95-го, 495-го, виконали більшість штурмів і бомбардувань. За три дні на голови німців було скинуто 120ФАБ-50, 214ФАБ-100 і випущено 1331 РС – 82. Тільки за 7 грудня, за даними штабу 6-го як ППО, противник втратив 24 танків, 150 автомашин, 29 критих фургонів і возів. Вогонь зенітних засобів виявився не-організованим, і лише три винищувачі отримали в цей день ушкодження, але зуміли зробити вимушені посадки в розташуванні своїх військ.
Найвище напруження авіатори 6-го як витримали 14 грудня, виконавши 531 бойове завдання, вт. ч. в 146 випадках вони самі громили відступали війська противника в районі Теряевой Слободи — Волоколамська. За доповідями екіпажів, було знищено та пошкоджено 7 танків, 363 автомашини, 21 фургон і багато іншої техніки. В той день низька хмарність допомогла першої групи винищувачів несподівано обрушитися на супротивника. Але потім німці змогли підвищити ефективність прикриття відхідних частин 3-ї танкової групи — шість винищувачів корпусу не повернулися на свої аеродроми, а один приземлився з великою кількістю пробоїн. Як-1 лейтенанта Ст. Е. Ковальова з 11 -го іап був підбитий і пілот направив машину на вогневу позицію зенітної батареї. Капітан К. Н.Тітенко вважав Венедикта Юхимовича своїм найкращим учнем; на рахунку Ковальова значилися дві перемоги в повітряних боях. Посмертно відважному воїнові було присвоєно звання Героя Радянського Союзу.
У перші дні контрнаступу втрати радянських ВПС були відносно невеликі і становили один літак на 150 — 180 літако-вильотів. Позначився ефект несподіванки активних дій для противника. Найбільшої шкоди в першій половині грудня поніс 177-й полк, який втратив одного льотчика у бою з «мессершмиттами», трьох — не повернулися з бойового завдання і одного — при катастрофи Міг-3.