概述
1941年7月至12月，德軍試圖通過對莫斯科實施大規模連續空襲，瓦解蘇軍抵抗意志。蘇聯空軍和防空部隊協同作戰，使德空軍遭到很大損失，較好地完成了保衛首都和支援地面部隊的任務。在此期間，德軍空襲莫斯科122次，投入飛機7146架次，僅229架次突入市區，而德軍損失的飛機卻高達1600架。德國評論稱：“對敵人心臟的空襲還沒有真正開始就無聲無息了，白白消耗了大量兵力。”
兵力對比
■蘇軍防空兵力：防空第1軍（轄19個獨立高射炮兵器團，每個高射炮兵器團含高炮團、高射機槍團和探照燈團，13個獨立高射炮兵營和其他部隊），殲擊航空兵第6軍（轄11個殲擊機團，後增加到23個殲擊機團）。共有殲擊機602架，中口徑高炮796門，小口徑高炮248門，高射機槍336挺，探照燈站618座，攔阻氣球站124座，部署於莫斯科周邊距市中心縱深250公里範圍內。
■德國空軍兵力：德軍“中央”集團軍群，轄第2航空隊（4個轟炸大隊），各型轟炸機1700餘架，各轟炸機大隊部署於明斯克、博勃魯依斯克、奧爾沙、威帖布斯克等地和靠近莫斯科前線的各個機場。
作戰背景
1941年6月22日，德國突然向蘇聯發動大規模進攻，蘇軍航空兵在德軍打擊下遭受重大損失。面對德軍的空襲，蘇軍加強了莫斯科的防空措施，建立了統一的防空指揮機構，增加了防空兵力。
莫斯科防空作戰由蘇軍防空第1軍和殲擊航空兵第6軍負責。防空兵力在莫斯科地區成環形部署，防空兵器成縱深梯次配置，在受敵機威脅最大的正西和西南方向更為側重，防禦縱深達200-350公里。殲擊航空兵團分布在首都四周半徑為100-120公里的基地上。最初幾次大規模空襲後，為了擴大殲擊機的活動空域，部分航空兵團轉移到莫斯科以西200公里的機場。
蘇軍將地面對空射擊區劃分為24、22、18公里三層，對空情報部隊在莫斯科周圍建立了兩道環形預警地帶和一個嚴密的對空監視區。警戒雷達設在勒熱夫、維亞茲馬一線。第一道預警地帶距市區200-250公里，第二道預警地帶離市區150-170公里，嚴密對空監視區離市中心100-125公里。在市區西北、西南接近地，設立了6個對空探照燈照射區（後期在市區周圍設立了密集的環形對空探照燈照射區），每個區的範圍為30-35公里。
作戰經過
莫斯科防空作戰自1941年7月22日開始，到12月5日結束，持續4個半月，可分為三個階段。
德軍多方向大規模空襲（1941年7月22日-8月15日）
1941年7月22日夜，德空軍在對莫斯科防空系統進行了3周的空中偵察後，首次對莫斯科實施大規模空襲。這次空襲共出動轟炸機250架，沿明斯克、奧爾沙、斯摩棱斯克、維亞茲馬、莫斯科航線飛行。當飛近城區時，部分編隊改變航向，從不同方向突入市區上空。德軍轟炸機分4個梯隊，梯隊間隔30-40分鐘，飛行高度2000～3000米，轟炸時間持續5小時，投彈104噸，燃燒彈4.6萬顆。蘇軍起飛殲擊機170架迎戰，擊落德軍戰機12架，高炮部隊也擊落敵機10架。在蘇軍防空力量堅決抗擊下，大多數德軍戰機被迫在到達目標上空以前就扔掉炸彈，只有少量德軍戰機竄入城區。
7月23日和24日，德軍先後又投入飛機115架和100架夜襲莫斯科，但均未得逞。此後，100架以上的大規模空襲和小機群空襲交替進行，但都遭到蘇軍的攔截和打擊，未能進入莫斯科上空。
在第一階段，德軍戰機對莫斯科共實施了18次夜間空襲，出動轟炸機1700架次，其中出動飛機在100架以上的就有8次，其餘各次均為50-60架。德軍戰機共被擊落200架，突入莫斯科上空的只有70架次。與此同時，蘇軍遠程航空兵和前線航空兵對德軍機場實施了反突擊，轟炸了118個機場。
（1941年8月16日-9月30日）
由於德國空軍在第一階段空襲中遭受重大損失，蘇軍對德軍機場的反突擊也起了作用，德軍戰機對莫斯科的空襲次數明顯減少，並且改變了戰術，主要用小機群或單機進行長時間騷擾。
由於蘇軍對機場加強了偽裝，飛機分散配置，以及殲擊機的積極活動，德軍無法查明蘇聯空軍的部署，因而德軍的空中突擊未能嚴重破壞蘇聯空軍的作戰能力。而德軍戰機在向主要機場集中的過程中卻遭到蘇聯空軍的突擊，損失較大。僅9月份，被蘇聯空軍消滅在機場上的德軍戰機就達175架。
在此階段，德國空軍為了減輕因蘇聯空軍襲擊機場所造成的損失，開始注意轉場機動。白天作戰時，德國空軍在前沿機場起降，夜間則返回二線機場或有防空兵器可靠掩護的機場，在前沿機場僅留少數飛機，並且多為殲擊機。
（1941年10月1日-12月5日）
在這一階段，德國空軍為配合莫斯科會戰，集中飛機1390架，支援地面部隊進攻，同時進一步加強對莫斯科的空襲。地面戰線此時更加靠近莫斯科，德軍戰機轉場到前沿機場，其殲擊機能為轟炸機護航，因此，白天也實施空襲。此外，德國空軍還抽出部分兵力對蘇軍防空兵器進行壓制，封鎖其殲擊機機場。德國空軍前沿機場靠近莫斯科，一晝夜即可出動數次。僅10月25日一天，莫斯科就發布了6次空襲警報。
10月份，德國空軍共進行了31次空襲，其中白天13次，夜間18次，出動飛機2018架次。但受到蘇軍殲擊航空兵和高炮部隊的積極抗擊，被擊落278架戰機，僅有72架次竄入莫斯科上空。
11月中旬，莫斯科近郊戰鬥開始前，德國空軍第2航空隊有飛機670架，而蘇軍在莫斯科地區作戰的飛機有1058架。蘇聯空軍用集中兵力的方法，以優勢兵力在主要方向上爭奪制空權，大大限制敵機活動，在支援地面作戰的同時，有效保衛了莫斯科空域。
在這段時間裡，由於德國空軍只顧集中主力支援其陸軍作戰，幾乎停止了對蘇軍機場的突擊。蘇軍決定在一個機場上配置數個航空團，以便在需要時迅速出動大批兵力。當然，蘇軍採取密集配置也是一種不得已的措施，因為當時在莫斯科地域內，沒有足夠的機場供西方方面軍航空兵、莫斯科防空航空兵、統帥部預備隊航空兵以及一些獨立機群作疏散配置。
這一階段，蘇防空殲擊航空兵、方面軍殲擊航空兵與高射炮兵協同作戰，有力地保護了蘇聯首都。從1941年11月14日-12月5日，德軍戰機空襲莫斯科41次，其中晝間17次，夜間24次，共出動轟炸機1953架次，但突入城市上空的僅26架次，占出動架次的1.4%，蘇殲擊機和高炮共擊落德軍戰機198架。
12月初，蘇軍轉入反攻，德軍戰機對莫斯科的空襲急劇減少，莫斯科的反空襲作戰基本結束。
作戰評析
蘇聯衛國戰爭初期的莫斯科防空作戰是一次極為成功的首都（大城市）防空襲作戰。事實上，城市防空作戰成功的戰例並不多，因此這個戰例堪稱經典，對各國首都防空和大城市防空作戰具有極為現實的參考價值，至今仍為各國防空部署和作戰訓練所仿效。
