Уже в начале налета в результате попадания фугасных и зажигательных бомб в трудном положении оказались пулеметчики под командованием сержанта П. Горячкина. Однако несмотря на бушующее кругом пламя, они продолжали вести огонь, постоянно меняя позицию и перенося боеприпасы. О. Кулмыганова и Г. Лукин стреляли по самолетам, а А. Соколова и А. Коляко подавали патронную ленту. Пожар охватывал все новые сооружения нефтебазы, но бойцы не оставили пост, пока не погибли от прямого попадания нескольких осколочных бомб.

Всего на Улешовское нефтехранилище были сброшены 50 фугасных и 12 тяжелых зажигательных бомб. В результате вновь возник огромный пожар, осветивший практически весь город. Пламя поднималось в небо на сотни метров. Нефтебаза была практически уничтожена, сгорели 20 тыс. т нефтепродуктов, а также 13 жилых домов на ул. Заводской, Верхней и Чернышевского. По официальным данным, погибли и получили ранения 50 человек.

Во время налета был поврежден Ju-88A WNr.3757 из II./KG51 «Эдельвейс», однако его экипаж сумел дотянуть до линии фронта и совершил вынужденную посадку северо-восточнее Орла.

Вечером 23 июня посты ВНОС Саратовского диврайона ПВО вновь доложили в штаб о приближении немецких самолетов. В 23.25 по местному времени в городе раздался очередной сигнал воздушной тревоги. Прозвучал он и на авиационном заводе № 292. Однако рабочие, согласно установленному порядку, продолжали трудиться. Эвакуация разрешалась только в момент «непосредственной угрозы». В штаб МПВО объекта непрерывно шли донесения об изменении обстановки. В 23.32 с вышковых постов сообщили, что отчетливо слышен гул самолетов, приближающихся с юга. Это вновь были Не-111 из I./KG100 «Викинг». Одновременно с северо-запада на Саратов шли бомбардировщики из эскадры KG55 «Грайф».

Прошло еще семь минут, и прямо над авиазаводом повисла «люстра» из 12 осветительных ракет, после чего был отдан приказ о выводе людей в укрытия. Затем в течение налета цельфиндеры сбросили над объектом еще около десяти осветительных ракет. Члены команд МПВО заняли свои посты, в т.ч. на крышах корпусов.

Первый удар был нанесен по водопроводной сети. Одиночный «Хейнкель» на бреющем пролетел над трассой и сбросил несколько фугасных бомб, которые в нескольких местах повредили магистраль. Одна из бомб попала в проходную ТЭЦ № 1, другая разрушила перекрытие нефтенасосной станции.

Вскоре на сам авиационный завод упала первая зажигательная бомба и вспыхнула крыша одного из корпусов. Затем началась бомбардировка. Поскольку магистральный водопровод был выведен из строя, многочисленные очаги огня стало нечем тушить. В течение 40 минут немецкие бомбардировщики тремя волнами с небольшой высоты атаковали объект, сбросив на него свыше 100 фугасных бомб весом 500—1000 кг и большое количество тяжелых зажигательных бомб. Противопожарными мероприятиями на предприятии, как обычно, пренебрегали. Полы цехов завода, строившегося как завод комбайнов, были выстланы деревянной шашкой, которая со временем изрядно пропиталась маслом. Это был отличный горючий материал, и при попадании зажигательных бомб он сразу воспламенился. В результате возникли сразу шесть крупных очагов пожаров, распространение огня быстро стало неконтролируемым. Горение пола, как это ранее случилось на ГАЗе, приводило к тому, что несущие балки под воздействием температуры теряли устойчивость и оседали. Одно за другим стали обрушаться перекрытия. Затем вспыхнули еще и запасы подготовленного авиационного леса (на самолете Як-1 основные детали конструкции фюзеляжа, крыльев и оперения были деревянными).

Несмотря на отчаянные усилия по тушению огня, пожар продолжался всю ночь. В итоге десять цехов сгорели полностью, три цеха – частично, еще два были разрушены прямыми попаданиями тяжелых авиабомб. Были сильно повреждены заводские железнодорожные пути, разбиты и сгорели 23 вагона с сырьем. Людские потери, по данным завода, составили 24 человека убитыми и ранеными. В результате налета вышло из строя более 70% производственных площадей, свыше 60% оборудования. Сгорели все склады материалов, погибла техническая документация. Главный материальный склад также был полностью уничтожен. Поскольку «Хейнкели» с целью обеспечить наибольшую точность попаданий действовали на предельно малой высоте, один Не-111 из KG55 был подбит огнем зенитной артиллерии, однако экипаж все же смог дотянуть до своей территории и совершить вынужденную посадку.

Одновременно с налетом на авиазавод № 292 «Хейнкели» атаковали суда на Волге, между Саратовом и Камышином, в т.ч. корабли Волжской военной флотилии. Всего ими были сброшены более 70 авиабомб, но, по советским данным, ни одно судно не пострадало. Одновременно атаке подвергся и речной порт в Астрахани. Один из матросов парохода «Гончаров» потом вспоминал: «В тот день в Астрахани мы приняли на борт грузы, посадили пассажиров и пошли на причал №8на заправку топливом. В это время начался налет вражеской авиации. Дело было к вечеру, стало уже темно. Гитлеровские летчики развесили осветительные ракеты и начали бомбежку. Наш „Гончаров“, маневрируя между бомбовыми разрывами, весь дрожал от взрывной волны, во многих местах лопнул и разошелся тент, сорвало подвешенную над кормой шлюпку, из окон повылетали все стекла. Однако все обошлось благополучно, нам удалось уйти от вражеских бомб».

Наутро в Саратов в срочном порядке вылетели первый заместитель наркома авиапромышленности П. В. Деметьев, заведующий отделом ЦК ВКП(б) А. В. Будников и представитель командования ВВС Я. Л. Бибиков. Уже прибыв на аэродром, они увидели клубы дыма и пара, поднимавшиеся из южной части города. Уже тогда посланцам Сталина стало понятно, что случилось нечто ужасное. И действительно, от авиазавода остались лишь обгоревшие стены корпусов и обуглившиеся станки. Множество самолетов сгорели прямо на конвейере. Так германские бомбардировщики добились очередного успеха, полностью выведя из строя уже четвертое крупное предприятие Поволжья. Причем это было достигнуто в ходе однократного налета, ценой повреждения одного самолета. Разрушения были настолько большими, что часть руководства Наркомата авиапромышленности предложила вообще не восстанавливать завод, а рабочую силу распределить по другим заводам отрасли. Это решение выглядело наиболее рациональным. Однако в пропагандистских целях все же было решено возродить предприятие^[183].

Авиация дальнего действия не оставляла попыток разбомбить немецкие аэродромы, с которых выполнялись налеты на города Поволжья. 18 июня в перекрестиях бомбовых прицелов снова оказалась Сещинская. При этом, по немецким данным, в результате налета прямым попаданием бомбы на стоянке был уничтожен Не-111H WNr.7344 из 5./KG4 «Генерал Вефер». Это был первый серьезный успех советской авиации! 20 июня 187 самолетов атаковали аэродром в районе Брянска, где авиаразведка зафиксировала «большое скопление фашистских бомбардировщиков». Затем 22 июня 152 Ил-4, ТБ-3 и Ли-2 бомбили один из аэродромов в районе Орла. В ту же ночь налетам подверглись Олсуфьево и Карачев. На обратном пути один Ли-2 был атакован немецким ночным истребителем, но, несмотря на полученные повреждения, все же смог вернуться обратно. В то же время бортстрелки бомбардировщиков заявили о двух сбитых «Мессершмиттах» (Bf-109 и Bf-ПО). На следующую ночь 109 самолетов снова бомбили Олсуфьево, сбросив на район цели бомбы ФАБ-500. В ночь на 26 июня бомбардировщики АДЦ в очередной раз совершили налет на аэродром Олсуфьево. При этом во время бомбежки и при возвращении на базы они вновь подверглись атакам немецких ночных истребителей Bf-109. В частности, уже в 50 км от линии фронта над своей территорией был сбит самолет гв. капитана Матвея Маркова. Весь экипаж – пилот, штурман гв. младший лейтенант Иващенко, второй пилот гв. младший лейтенант Белоусов, бортмеханик гв. техник-лейтенант Афанасьев и воздушный стрелок гв. сержант Халявинский – погиб.