В 23.40 взлетел и самолет капитана Шилова. По словам летчика, патрулируя западнее Горького на высоте 2700 м, он на светлой части неба заметил силуэт бомбардировщика, идущего на Горький, которого опознал не иначе как «Фокке-Вульф-200». Далее Шилов пошел на сближение с противником и на встречных курсах с дистанции 200 м под ракурсом 1/4 произвел первую атаку, открыв огонь из пушек. Призрак «Кондора», развернувшись влево, стал уходить от истребителя.

Дальнейшие события советский летчик так описал в своем рапорте: «Оказавшись в хвосте бомбардировщика, произвел вторую атаку слева, снизу под ракурсом 1/4, дав длинную очередь из всех огневых точек с дистанции 30—50 м. В это время стрелок-радист бомбардировщика открыл неприцельный огонь. После второй атаки на бомбардировщике противника задымился мотор и показалось пламя, он стал уходить на большой скорости со снижением».

Продолжая преследование, Шилов, по его словам, произвел еще четыре атаки. При шестой попытке на его «ЛаГГе» отказало вооружение, тогда летчик принял решение идти на таран, но в ту ночь ему явно не везло. В момент сближения с бомбардировщиком в районе поселка Володары истребитель был пойман лучами прожекторов, и ослепленный ими капитан Шилов противника потерял.

Описание этого «боя» отражает общую картину неразберихи, творившейся в ночь на 5 июня в частях ПВО Горького. Во-первых, непонятно, как Шилов, проведя, по его словам, шесть атак спереди и сзади, не смог отличить двухмоторный самолет от четырехмоторного FW-200. Во-вторых, он заявил, что атаковал бомбардировщик, идущий курсом на Горький, а в донесении же корпусного района ПВО указано, что Шилов преследовал противника до г. Ковров, т.е. в обратную сторону, и там же приземлился из-за нехватки горючего. Непонятно даже, на каком именно истребителе летел Шилов. По одним данным, это был ЛаГГ-3, по другим – Ла-5.

Тем временем к Горькому подходили последние группы немецких бомбардировщиков. Их экипажи уже за десятки километров видели протяженные очаги пожаров на левом берегу Оки, обозначавшие местоположение цели. По воспоминаниям летчиков, над землей после взрывов поднималось громадное пылающее облако. Только замыкающим машинам, которым сильно мешал расползающийся дым от крупных пожаров, уже не представилась возможность безоговорочно распознавать отдельные цели.

Поэтому самолеты сбросили бомбы на жилой сектор Автозаводского района и прилегающие объекты. В результате были разрушены дома № 1 и 3 на проспекте Молотова (больница № 1), по три дома на ул. Жданова и ул. Комсомольской, четыре дома в Моторном переулке. Бомба SC250 угодила в баню № 1 на проспекте Молотова, пробила крышу и взорвалась в подвале. В результате стены фасада обрушились до основания, деформировался фундамент, рухнули железобетонные перекрытия и колонны. Во внутренней части здания проломило много балок, уцелевшие перекрытия и стены во многих местах дали трещины. В Американском поселке был частично разбит цех промвентиляции и сгорела рембаза облвоенкомата. В районе молочной фермы взрывы бомб разрушили линии трамвайного пути, оборвали провода, повалили два столба, обрушился местный барак № 7. В Ново-Западном поселке полностью или частично обрушились восемь жилых бараков. В поселке Стригино сгорели три частных дома. Но больше всех пострадал поселок Гнилицы, расположенный в 7 км юго-западнее автозавода. Там были разрушены целые кварталы частных домов. Всего в окрестностях ГАЗа немецкие бомбардировщики уничтожили 57 жилых домов и бараков. Учитывая высочайшую плотность заселения, понятно, что сотни рабочих остались без крова и потеряли свое имущество.

На расположенном бок о бок с ГАЗом авиамоторном заводе № 466 от взрывов фугасных бомб и пожара пострадали цеха №№ 3-а, 3-е и 22. На Ленинский район, по данным службы МПВО, были сброшены 24 фугасных и четыре тяжелых зажигательных бомбы, а также одна мина ВМ1000. По счастливой случайности, ни один производственный объект не пострадал. На завод № 469^[148] упали несколько «зажигалок», но очаги пожаров возникли только вне зданий цехов и были потушены силами объектовых формирований. На ул. Шоссейной был разрушен дом № 9, в котором погибли два человека.

Всего в ночь с 4 на 5 июня 1943 г. на Горький и прилегающие объекты были сброшены 224 т бомб всех калибров. При этом служба МПВО зафиксировала падение 433 фугасных и 306 тяжелых зажигательных бомб, в т.ч. около 500 попаданий в ГАЗ и его жилые поселки. На станцию Кудьма Казанской железной дороги немцы сбросили 25 фугасных бомб весом от 50 до 500 кг.

Однако и у Люфтваффе не все сложилось благополучно и не все экипажи сумели выйти на цель. Во время длительного полета ^бомбардировщиков по разным причинам сбились с курса и вынуждены были сбросить свой смертоносный груз куда придется. Именно этим объясняются случаи падения бомб в Дальне-Константиновском районе и на село Большое Мурашкино Горьковской области, расположенных в 50—70 км к югу и юго-востоку от областного центра. В итоге непосредственно по Горькому отбомбились 149 самолетов. Одновременно некоторые бомбардировщики атаковали второстепенные цели. Так, например, Не-111H «lG+ML»H3l./KG27, взлетевший в 20.15 с аэродрома Орел, совершил налет на г. Сталиногорск (ныне Новомосковск).