| Эскадра | Группы | Тип самолётов |
| KG 4 | III | He 111 |
| KG27 | I, II, III | He 111 |
| KG51 | I, III | Ju 88 |
| KG 55 | II. III | He 111 |
| KG 76(?) | | Ju 88 |
| KG 100 | I | He 111 |
| StG 2 | | Ju 87 |
| SlG 77(?) | | Ju 87 |
| SchG 1 | | Ju 87, Hs 123 |
| ZG 1 | | Bf 110 |
| JG 3 | I. III | Bf 109 |
| JG 52 | II, III | Bf 109 |
| JG 53 | I | Bf 109 |
(?) — данные предположительные.
Кроме того, летчиками Сталинградского фронта отмечались полёты истребителей неизвестного типа; некоторые из пилотов идентифицировали их как FW 187 (машины подобного типа входили в состав 13-го отряда JG 77 (13-Staffcl (Z)/ JG 77). Разведку поля боя вела 10-я разведгруппа (самолёты FW189, Do 17).
Общая численность этой авиагруппировки пока не установлена, но, имея данные о составе некоторых авиагрупп, можно предполагать, что общее количество исправных боевых самолётов 4-го ВФ, которые решено было привлечь к участию в операции, лежит в пределах 700-1000 самолётов, в их числе — 100–150 истребителей Me 109 3*.
В дни, предшествующие штурму Сталинграда немецкими войсками, люфтваффе проявляли достаточно высокую активность. Захватив аэродромы Морозовский, Котельниково, Тацинская в пригодном для использования состоянии, создав ряд новых площадок вблизи железнодорожной линии Сталинград-Лихая, противник получил возможность оказывать массированное воздействие на позиции войск Сталинградского фронта, на объекты в тылу — связанные, главным образом, со снабжением войск. Участились бомбардировки Сталинграда, в основном ночные. Налётам подвергались, главным образом, объекты оборонного назначения: Сталинградский тракторный завод — производитель танков Т-34, электростанция СталГРЭС, железнодорожные станции на линии Повориио-Сталинград и Сталинградский железнодорожный узел. Кроме того противник стремился достичь абсолютного господства в воздухе на данном направлении. чтобы снять любую угрозу своим войскам, выдвигавшимся для нанесения главного удара. С конца июля аэродромы 8-й ВА и ПВО Сталинграда подвергались штурмовкам большими группами немецких самолётов 4*. Тем не менее задействованных сил люфтваффе было недостаточно для решения задачи, поставленной ставкой вермахта.
К 23 августа 1912 г., поданным разведки, люфтваффе на 13-ти аэродромах Сталинградского направления имели порядка 354 самолётов, часть из которых, вероятно, была неисправной 5*. Значительное число бомбардировщиков 4-го Воздушного флота всё ещё базировалось на аэродромах, значительно удалённых от места разгоравшегося сражения. Это, скорее всего, объясняется тем, что раздел группы армий «Юг» на группы «А» (Кавказ) и «Б» (Сталинград) не сопровождался соответствующим «разделом» поддерживавшей их действия авиации. Одни и те же бомбардировочные эскадры (в первую очередь, 27-я, 55-я, I./KG 100) действовали против войск Красной Армии как на сталинградском направлении, так и на Северном Кавказе. Такая «универсальность», вероятно, устраивала до поры до времени немецкое командование, но не позволяла наращивать бомбардировочные удары по войскам Сталинградского фронта (из-за значительного времени полёта до цели и обратно), одновременно содействуя наступлению на город 4-й ТА с юга и 6-й армии — с севера.
8-я Воздушная армия к 23 августа насчитывала 300–320 исправных боевых самолётов. Ощущалась острая нехватка бомбардировщиков. В 270-й БАД насчитывалось 72 самолёта, но исправных — только 34. Из этого числа 4 самолёта Пе-2 (86-го и 275-го БАП) в основном выделялись на ведение воздушной разведки. К тому же атаки истребителей противника сокращали численность дневных бомбардировщиков едва ли не от вылета к выле чу, а новые Пе-2 прибывали крайне нерегулярно. В 272-й НБАД положение было несколько лучше (58 самолётов, из них 48 (51) 6*; исправных), и пополнение поступало своевременно, но основа матчасти дивизии, биплан У-2, поднимал не более 200 кг бомб за один боевой вылет и имел радиус действия, недостаточный для того, чтобы уничтожать резервы противника в его глубоком тылу. 271-я НБАД, включавшая в свой состав самолёты с большим радиусом действия (СБ, Ил-4), имела всего 17 исправных бомбардировщиков. Из состава штурмовых авиачастей к боевым вылетам готовились 54 Ил-2.
Из состава частей АДД к действиям на Сталинградском направлении поначалу привлекались слишком незначительные силы. В середине августа ночные бомбардировки целей в полосе Сталинградского фронта совершали экипажи группы 749-го авиаполка 24-й авиадивизии (порядка 3-х самолётов Ил-4), базировавшиеся на аэродроме Кирсанов (Тамбовская обл.).
Для увеличения числа бомбардировщиков, действующих по войскам противника. наступающим на Сталинград, командующий АДД генерал-лейтенант А.Е. Голованов 19 августа в своём приказе поставил новые задачи авиаполкам 1-й, 17-й, 24-й, 36-й, 53-й и 62-й авиадивизий Дальнего Действия, совершавшим боевые вылеты на Ржевском и Елецком направлениях 7*. В ночь на 20 августа самолёты из состава 53-й и 62-й дивизий начали наносить удары по войскам противника и переправам через Дон в районе Нижний Акатов, Трёхостровская, Нижний и Верхний Герасимов. Можно предполагать, что своевременное подключение к этим заданиям тяжелобомбардировочной авиации окончательно спутало все планы германского командования. Ночные бомбардировки переправ и скоплений войск большим числом тяжёлых самолётов (ТБ-3, Ли-2, Ил-4), способных нести бомбы калибром до 1000 кг, наносили противнику заметный ущерб. Быстрого прорыва к Сталинграду через полосу обороны сильно поредевшей 4-й танковой армии и сё «соседа» слева — 62-й армии, не получалось. Германским войскам приходилось буквально продавливать её на различных участках, пытаясь найти слабое место, но и это требовало от них немалых сил и жертв. Вероятно поэтому накануне решающего (по планам противника) штурма Сталинграда решено было сосредоточить на Сталинградском направлении максимум сил 4-го Воздушного флота люфтваффе. Бомбардировочные эскадры стали подтягивать к Сталинграду. В ряде случаев аэродромы противника расположились всего в нескольких километрах от позиций советских войск, и при наличии артиллерии могли бы поражаться огнём орудий, но — увы…
