После атаки группа развернулась в 3-4 км от аэродрома и произвела второй заход по самолетам, стоявшим на стоянках на северо-восточной окраине аэродрома. Бомбы сбрасывались только тремя экипажами, остальные вели обстрел из пушек и пулеметов.
В результате двух заходов штурмовиков на аэродроме Краматорская было уничтожено до 8 самолетов противника.
На отходе от цели шестерка Ил-2 попала под удар истребителей противника – до 8 Bf 109G и Fw190, которые подошли на выручку атакованному аэродрому. К этому времени истребители прикрытия уже "увлеклись" воздушным боем с другой группой истребителей люфтваффе на высоте 1000- 1 500 м и в воздушном бою штурмовиков не участвовали.
Как отмечается в боевом донесении штаба 775-го шап за 6 мая (на 20.30), "…истребители прикрытия 14 штук ходили на 1400-1500 м и не защищали Илов от истребителей противника".
Оставшись без прикрытия, штурмовики подверглись беспрерывным атакам немецких истребителей вплоть до р. Сев. Донец. Если над территорией противника экипажи хоть как-то старались отбиваться сообща, то перелетев линию, организованной обороны уже не было. Летчикам не удалось сохранить целостность боевого порядка. В результате, уже находясь над своей территорией, штурмовики "были рассеяны истребителями противника, вследствие чего понесли потери в количестве 4 Ил-2". После первой же атаки пилотов люфтваффе за линией фронта "3 Ил-2 откололись от общего строя и были по одиночке атакованы истребителями противника". Остальные три экипажа во главе с ведущим группы мл. лейтенантом Сибиркиным в районе Николаевска перешли к боевому порядку змейка, отражая атаки противника маневром и огнем.
На свой аэродром возвратились только два экипажа – мл. л-та Рыжова и мл. л-та Моисеева, которые толком сказать ничего не могли.
Так, мл. л-т Моисеев доложил, что самолет ведущего группы он потерял из виду еще над целью. На отходе от аэродрома за ним "шли два Ил-2 с дымящимися моторами, которые отстали у Сев. Донца". Больше он их не видел.
Позже выяснилось, что над целью огнем МЗА был сбит и погиб экипаж в составе мл. лейтенанта Самойленко и воздушного стрелка сержанта Даниль- ченко. В районе Торская сели на вынужденную подбитые истребителями противника экипажи мл. лейтенанта Удовенко (воздушный стрелок сержант Терло) и мл. лейтенанта Клюева (воздушный стрелок сержант Коженков). В этом же районе сел на вынужденную и ведущий группы мл. л-т Сибиркин, самолет которого имел большие и малые повреждения от огня МЗА и истребителей. Удовенко и Терло были ранены в воздушном бою, остальные отделались ушибами и ссадинами при посадке.
По докладам истребителей сопровождения они вели тяжелый воздушный бой с превосходящими силами противника, начиная от аэродрома Краматорская и вплоть до района Сватово. В ходе боя мл. л-т Варфоломеев сбил один Fw190 и один Bf 109 подбил. "Мессершмитт" совершил вынужденную посадку в районе Славянск и был добит уже на земле. Непосредственно над аэродромом противника огнем МЗА был подбит мл. л-т Анцырев из 5-го гиап. По наблюдениям экипажей летчик выбросился на парашюте и приземлился в 5 км юго-западнее Краматорская. Других потерь истребители не понесли.
По донесениям штабов полков, потери немецкой стороны на аэродроме Краматорская 6 мая оценивались в 29 самолетов: 21 самолет уничтожен и 8 повреждены. Кроме этого, взорвано два склада ГСМ, подавлен огонь трех батарей ЗА и МЗА, один Bf 109 сбит на взлете, и один Bf 109 подбит в воздушном бою.
Безвозвратные потери 290-й шад в ходе налетов на аэродром Краматорская составили три самолета Ил-2, три летчика и два воздушных стрелка.
В штабе 290-й шад эти данные "слегка" подкорректировали: "В результате троекратного удара групп штурмовиков в течение 6.05 на аэродроме Краматорская уничтожено до 23 самолетов разного типа и повреждено до 8 самолетов, в воздушном бою уничтожен 1 и подбит 1 истребитель, взорван склад ГСМ".
В свою очередь, "обобщив" данные дивизий корпуса, начальник штаба 3- го сак п-к Назаров доложил наверх, что в ходе ударов по аэродрому Краматорская "было уничтожено и повреждено до 49 самолетов противника, из них 23 самолета сожжено на аэродроме, 12 самолетов сильно повреждено пулеметно-пушечным огнем при штурмовых атаках, 11 истребителей сбито, и 3 самолета подбито в воздушном бою". Кроме этого, на аэродроме взорван один склад с горючим, подавлен огонь двух орудий зенитной артиллерии и нескольких точек зенитных пулеметов.
По всей видимости, в штабе 17-й ВА усомнились в достоверности донесения штаба 3-го сак, так как в итоговом докладе командующему ВВС КА потери противника при ударе по аэродрому Краматорская 6 мая были уменьшены до 6 самолетов сбитых в воздушном бою, 21 уничтоженных и 12 поврежденных самолетов на аэродроме. Свои потери армия также уменьшила, отметив только два самолета Ил-2, сбитых зенитной артиллерией и истребителями, и один Ла-5 – в воздушном бою.
Совершенно неудачными 6 мая оказались действия 16-й ВА генерал-лейтенанта С. И. Руденко, которая в середине дня силами 192 самолетов (23 Пе-2, 62 Ил-2 и 107 истребителей) нанесла несколько ударов по аэродромам Орловского аэроузла.
