Штаб ВВС Советской армии к тому времени организационно состоял из нескольких самостоятельных отделов, ведущим из них являлся первый отдел. Начальником первого отдела был один из известных советских военных теоретиков генерал Б.Л. Теплинский, он же был заместителем начальника штаба ВВС. В штабе ВВС проходила реорганизация и доукомплектование ведущих отделов новыми офицерами. Среди начальников отделов и отделений были генерал Д.Д. Грендаль, полковники В.В. Стороженко, А.И. Богданов, майоры Н.Ф. Андрианов, Д.К. Карпович.
В штабе работали высококвалифицированные офицеры, в свое время летавшие на боевых самолетах и в большинстве окончившие командный или штурманский факультеты воздушной академии: И.П. Потапов, В.И. Артемьев, В.П. Пошехонцев, А.Я. Ольшвангер, И.М. Кузьмин, Е.С. Чалик, А.М. Власов, В.А. Дмитриев. Работа в штабе строилась по операционным направлениям, на каждом из которых работали один-два офицера. Они вели карты оперативной обстановки ВВС нескольких военных округов, изучали вероятного противника, учитывали и анализировали его боевой состав и аэродромную сеть, поддерживали постоянную связь со штабами ВВС военных округов, готовили проекты распоряжений и приказов в войска и донесения в Генеральный штаб, контролировали выполнение мероприятий по реорганизации и перевооружению ВВС, инспектировали авиационные части.
После оккупации нацистами Польши и Франции обстановка на наших западных границах становилась напряженной. Немцы все чаще и чаще стали нарушать воздушные границы СССР. Немецко-фашистское командование с 1 января по 22 июня 1941 года, ведя разведку, нарушало воздушную границу СССР и проникало в отдельных случаях в глубь нашей территории до 300–350 км. Был ряд случаев, когда советские истребители перехватывали немецкие разведывательные самолеты и вынуждали их к посадке. Применять пулеметный огонь по самолетам-нарушителям нашим истребителям Советским командованием было тогда запрещено. После вынужденной посадки в кабинах немецких самолетов нередко происходили автоматические взрывы. Такой случай произошел, например, 15 апреля 1941 года в районе Ровно, когда советский истребитель перехватил разведывательный самолет Ju 86 и вынудил его к посадке. Когда немецкие летчики отбежали от самолета, раздались два взрыва. Самолет загорелся, но его удалось потушить. На самолете было обнаружено три фотоаппарата, из которых уцелел только один. На фотопленке были зафиксированы железнодорожные узлы на участке Киев-Коростень.
Иногда немецкие самолеты-нарушители на требования наших истребителей-перехватчиков идти на посадку открывали по ним огонь и уходили за пределы нашей территории.
В центральном аппарате ВВС шло ускоренное укомплектование ведущих управлений и основных отделов штаба ВВС офицерами-летчиками, штурманами и инженерами, окончившими военные академии. Штаб ВВС и его оперативный отдел разрабатывали директивы и приказы войскам по вопросам оперативной и боевой подготовки. С участием штаба ВВС завершалась и подготовка всех авиационных уставов и наставлений, а также проекта Полевого устава 1941 года. Известно, что еще в январе 1940-го приказами народного комиссара обороны СССР были введены в действие боевые уставы бомбардировочной (БУБА-40) и истребительной авиации (БУИА-40), которыми руководствовались войска. В том же году приказом начальника Главного управления ВВС Советской армии был определен перечень индивидуальных теоретических тем для разработки командующими ВВС военных округов. В феврале 1941-го штаб ВВС разработал перечень оперативно-тактических тем для тренировки офицеров штабов ВВС военных округов и авиационных дивизий. Начальник Главного управления ВВС в своем распоряжении от 28 февраля 1941 года указывал, что разработка индивидуальной темы является одним из важнейших мероприятий по повышению оперативно-тактической подготовки высшего и старшего командного состава авиации. Эти темы полностью соответствовали требованиям ведения войны с мощным противником, были достаточно определенны и конкретны. Вот их перечень: действия ВВС по завоеванию господства в воздухе во фронтовой наступательной операции; действия ВВС фронта по срыву перевозок и сосредоточению противника: действия ВВС фронта по препятствованию выдвижения к месту прорыва оперативных резервов противника; во встречном сражении конно-механизированной группы; по уничтожению крупных механизированных соединений противника, прорвавшихся в глубину нашего расположения, по обеспечению воздушно-десантной операции, по отражению морского десанта противника. Командующие ВВС приграничных военных округов свои рефераты по заданным темам должны были представить в штаб ВВС к 1 апреля 1941 года, но в связи с обострившейся международной обстановкой и проводимыми в войсках мероприятиями по реорганизации и перевооружению авиационных частей и соединений ВВС приграничных военных округов сроки их представления были перенесены на июнь 1941-го.