Удар по местам базирования советской авиации оказался хорошо продуманным. Ранним утром 27 июня над аэродромами 22-го истребительного полка забайкальцев в окрестностях Тамцак-Булака появилось 23 японских бомбардировщика, которых прикрывало 70 истребителей. Служба воздушного наблюдения и оповещения аэродромов «не сработала», и советские истребители смогли взлететь уже в ходе вражеского налета. Во время воздушного боя они потеряли три машины, тогда как противник лишился пяти самолетов.

Однако соседний 70-й истребительный полк понес значительные потери. Телефонные провода от постов воздушного наблюдения к аэродромам полка оказались перерезанными японскими диверсантами. Поэтому, когда над аэродромами появилось около 70 неприятельских истребителей, советские самолеты понесли серьезные потери — 16 машин. Они сбивались, как правило, при попытке взлететь с земли и вступить в бой, не набрав необходимой высоты. Здесь японская авиация потерь не имела.

Налет на наземные позиции советской авиации оказался последним успехом японских воздушных сил в небе Монголии. Когда 28 июня 15 вражеских бомбардировщиков решили повторить под прикрытием истребителей налет на советские аэродромы со стороны озера Буир-Нур, то получили полный отпор. Вовремя поднявшая в воздух советская авиация не позволила японцам приблизиться к своим аэродромам, хотя у, противника многие пилоты за время войны в Китае получили право называться асами.

Всего в воздушных боях с 22 по 28 июня японские авиационные силы потеряли 90 самолетов. Потери советской авиации оказались гораздо меньшими — 38 машин. Японской авиации пришлось очистить монгольское небо.

Необъявленная воздушная война в небе Монголии стала поводом для Москвы сделать первое официальное сообщение о военных событиях на Халхин-Голе. 26 июня 1939 года по советскому радио прозвучали слова: «ТАСС уполномочен заявить…» Новости с берегов Халхин-Гола появились на страницах советских газет.

Японская сторона не делала большого секрета из того, что на границах Внешней Монголии и Маньчжоу-Го уже многие месяцы идут боевые столкновения войск Квантунской армии с советскими и монгольскими частями. Так, в прессе Японии регулярно появлялись сводки о воздушных боях.

По поводу явно преувеличенных японской стороной своих успехов в воздушной войне американская газета «Нью-Йорк геральд трибюн» писала: «…Японцы, очевидно, выпив слишком много местной водки, приняли дроф на озере Буир-Нур за советские бомбардировщики».

Ожесточенные бои в воздухе с участием сотен самолетов с обеих сторон, понесенные потери, исчисляемые многими десятками крылатых машин, стали своеобразной прелюдией к главным событиям на реке Халхин-Гол. Они не замедлили начаться на суше.

События на монголо-маньчжурской границе приобретали опасный характер. Командир 57-го особого корпуса комкор Н.Ф. Фекленко не отвечал своей должности по причине незнания особенностей боевых действий в условиях степной, пустынной местности. Тогда-то и было решено усилить группировку советских войск в районе пограничного конфликта на Халхин-Голе и направить туда хорошо подготовленного, решительного командира, способного на месте разобраться в сложившейся обстановке. Этот вопрос подняли нарком обороны маршал К.Е. Ворошилов и начальник Генерального штаба РККА Б.М. Шапошников.

Выбор пал на заместителя командующего Белорусским особым военным округом по кавалерии комдива Г.К. Жукова, будущего самого прославленного советского полководца в годы Великой Отечественной войны 1941 — 1945 годов. Такое предложение сделал начальник оперативного отделения Генерального штаба М.В. Захаров, будущий Маршал Советского Союза, который хорошо знал Жукова как незаурядную личность. Сталин одобрил такое назначение.

Жуков к тому времени уже зарекомендовал себя как весьма способный, смелый, творчески и нестандартно мыслящий военачальник. Участник Первой мировой (в которой он стал дважды Георгиевским кавалером) и Гражданской войн успел к тому времени покомандовать 3-м и 6-м кавалерийскими корпусами. В Белорусском особом военном округе он отвечал за боевую подготовку кавалерийских дивизий и отдельных танковых бригад — то есть тех родов сил, которые действовали в районе конфликта на реке Халхин-Гол.

Вскоре после прибытия Г. К. Жукова в район военного конфликта ему было приказано вступить в непосредственное командование сосредоточенными там советскими войсками. Он убедился в том, что командование 57-м отдельным корпусом всей полнотой оперативной обстановки не владеет. Разобравшись на месте с военной обстановкой, Жуков доложил в Москву свои соображения. Он предложил свой план боевых действий: ведение активной обороны на плацдарме за Халхин-Голом и подготовка сильного контрудара по противостоящей группировке японской Квантунской армии.

Через день из Москвы пришел ответ: руководство Наркомата обороны и Генеральный штаб РККА соглашались с предложениями комдива Жукова. Комкор Фекленко отзывался в Москву, а Жуков назначался на его место. По Транссибирской железнодорожной магистрали началась переброска советских войск к Улан-Удэ. Оттуда войска входили на территорию Монголии походным порядком.

Было создано объединенное советско-монгольское командование. Монгольскую народно-революционную армию в нем представлял Маршал Монгольской Народной Республики Хорлогийн Чойбалсан.

В качестве командующего фронтовой группой, которой было поручено координировать действия советских войск на Дальнем Востоке и частей Монгольской народно-революционной армии, из Читы в район реки Халхин-Гол прибыл командарм Г.М. Штерн, один из героев хасанских событий. Его боевое сотрудничество, как старшего по званию, с Жуковым оказалось на редкость плодотворным.

Комкор Жуков (он был назначен специальным приказом наркома обороны Ворошилова командиром 57-го особого корпуса вместо Фекленко) блестяще справился с поставленной задачей. Исходя из того, что противник будет стремиться использовать имеющиеся у него преимущества и попытается уничтожить советско-монгольские войска на восточном берегу Халхин-Гола, Жуков счел целесообразным перейти к активной обороне. Он решил, прочно удерживая позиции на восточном берегу широкой, но мелководной степной реки, подготовить сильный контрудар по противостоящим японским войскам. Но для этого требовалось предварительно усилить группировку советских войск в районе пограничного конфликта.

«Главные трудности были связаны с вопросами материально-технического обеспечения войск, — писал в своих мемуарах „Воспоминания и размышления“ маршал Г.К. Жуков. — Нам приходилось подвозить все, что нужно для боя и жизни войск, за 650—700 километров… В преодолении этих трудностей нам хорошо помог Военный совет ЗабВО и генерал-полковник Штерн со своим аппаратом».

Меры, принятые Жуковым, оказались исключительно своевременными. Японцы, со своей стороны, сумели за это же время подтянуть к восточным границам Монголии значительные подкрепления. Все это время их авиация не прекращала своих налетов на сопредельную сторону.

Вместе с Жуковым в Монголию прибыла группа военачальников, в том числе и комбриг М.А. Богданов, который стал начальником корпусного штаба. Непосредственным помощником Жукова по командованию монгольской кавалерией стал корпусной комиссар Ж. Лхагвасурэн. Прибытие нового корпусного командира совпало с «качественным» усилением советской авиации в Монголии. Прибыли новые самолеты — модернизированные истребители «И-16» и «Чайка».

Именно эти новейшие машины решили исход воздушного боя 22 июня. В этом бою участвовали многие летчики — Герои Советского Союза, продемонстрировавшие высокое искусство пилотажа и бесстрашие. Через два дня японская авиация повторила массированный налет, который вновь был успешно отбит.

Воздушный бой 22 июня над Халхин-Голом получил громкую известность на Японских островах. Самолетную армаду Страны восходящего солнца возглавлял известный японский ас Фукуда Такео, чье имя не сходило со страниц мировой прессы во время войны в Китае. Однако в первые минуты воздушного боя в небе Монголии его сбил молодой русский пилот Виктор Рахов.