Lực lượng chiến đấu của KQ có 187 máy bay. Trong số đó sẵn sàng chiến đấu chỉ có 71 chiếc, tương đương với 38%. Số máy bay đã nêu có thể đưa vào chiến đấu là 47 máy bay (31 MiG 21 và 16 MiG 17) chiếm 26% tổng số máy bay chiến đấu. Máy bay MiG 19 sản xuất tại Trung Quốc không được đưa vào tham chiến. Lực lượng phi công tiêm kích Việt Nam cơ bản ở cấp độ sẵn sàng chiến đấu cao nhất 100% trong mọi điều kiện tác chiến phức tạp ban ngày, chỉ có 13 phi công trên MiG – 21 và 5 phi công trên MiG 17 được huấn luyện tác chiến ban đêm. Trong 194 phi công có 75 người (khoảng 40%) là quân nhân trẻ.
Nhiệm vụ trọng tâm của không quân tiêm kích là bảo vệ thủ đô Hà Nội, cảng Hải Phòng , các cơ sở quân sự và công nghiệp quan trọng ở trung tâm và phía Bắc của Miền Bắc Việt Nam. Giai đoạn này, mục tiêu chủ yếu được đặt ra là ngăn chặn và đánh tiêu diệt B-52.
Tính huống tác chiến trên bầu trời trong gian đoạn chiến dịch Linebacker II của Mỹ cực kỳ phức tạp và căng thẳng, nhưng hoạt động của không quân tiêm kích Việt Nam vẫn mang tính giới hạn chiến thuật, do đó kết quả không chiến với máy bay chiến lược B-52 rất ít nếu so với tên lửa phòng không hoặc pháo phòng không. Nhưng mặc dù vậy, những hoạt động của không quân tiêm kích đã buộc cơ quan chỉ huy chiến dịch tác chiến đường không Mỹ phải chia lực lượng chiến thuật của mình để ngăn chặn, điều đó đã làm suy yếu đáng kể sức mạnh không tập của không quân Mỹ khi ném bom các mục tiêu và đối phó với lực lượng pháo binh, tên lửa phòng không miền Bắc, trong thời gian tiến hành chiến dịch Điện Biên Phủ trên không, không quân Việt Nam đã tiến hành 31 lần xuất kích, trong đó có 27 lượt MiG – 21 và 4 lượt MiG 17. Tiến hành 8 trận không chiến, bắn rơi 7 máy bay (2 B-52, 4 F-4, 1 RA-5C), chiếm 9% tổng số máy bay Mỹ bị hạ trong chiến dịch. Tổn thất 3 máy bay MiG 21.
Từ quan điểm ưu thế vượt trội về số lượng và chất lượng của Không quân Mỹ, khả năng chỉ huy, điều hành tác chiến cũng như khả năng trinh sát, quản lý bầu trời 24/24 liên tục của Bộ tư lệnh Không quân chiến trường Mỹ, Bộ tư lệnh binh chủng KQ Việt Nam trong tác chiến đường không đặt trọng tâm chiến thuật là yếu tố bí mật, bất ngờ. Bí mật xuất kích trần bay thấp, ngụy trang dựa trên địa hình phức tạp của địa bàn tác chiến, tấn công chớp nhoáng với tốc độ cao và nhanh chóng thoát ly chiến trường sau khi phóng tên lửa là mô hình chiến thuật chủ yếu của phi công Việt Nam.
Nhiệm vụ chiến thuật chủ yếu được thực hiện bởi các phi đội bay thường trực sẵn sàng chiến đấu MiG – 21 ở cấp độ № 2 ( thường xuyên tăng cường) ngày đêm, thời gian cần thiết cho xuất kích ban ngày là 5 – 6 phút, ban đêm là 6 -7 phút trong điều kiện khó khăn về hạ tầng kỹ thuật đảm bảo chiến đấu. Từ kết quả của chiến dịch Điện Biên Phủ trên không, có thể thất đươc từ một số trận không chiến những điểm mạnh, yếu của tác chiến đường không trong điều kiện thua sút đối phương về số lượng và cấp độ khoa học kỹ thuật đảm bảo trên chiến trường.
Tấn công pháo đài bay " Stratofortress "!
Trận không chiến đánh chặn В-52 đầu tiên trên bầu trời Hà Nội được thực hiện trên máy bay MiG 21 vào chiều ngày 18.12. 19.28 sau khi xuất kích từ sân bay Nội Bài, bẻ góc 220 độ, tăng tốc động cơ lên tối đa và chiếm độ cao 5000 m, trên khoảng cách 10 – 15 km phát hiện các điểm sáng đèn tín hiệu hoa tiêu của máy bay ném bom chiến lược B-52. Báo cáo sở chỉ huy và nhận mệnh lệnh tiến công, phi công bật đông cơ tăng tốc, thả thùng dầu phụ và tiếp tục lấy độ cao cùng bẻ lái về phía bên phải. Đạt độ cao 10000m, theo mệnh lệnh sở chỉ huy (khoảng cách đến mục tiêu là 10 km), bật radar RP – 21 ở chế độ tìm kiếm. Sau 3-5 giây, phi công nhận thấy các đèn hoa tiêu của máy bay địch vụt tắt, nhiễu chủ động bao trùm toàn bộ màn hình radar kính ngắm, phi công báo cáo tình huống cho sở chỉ huy và tiếp tục bay về hướng mục tiêu. Khoảng 30 – 40 giây sau khi bật radar RP – 21, phát hiện sáu quả tên lửa nổ gần máy bay, phi công nhanh chóng bẻ lái phải đồng thời giảm độ cao thoát ly vùng công kích. Khi hạ cánh xuống sân bay, MiG bị rơi vào hố bom và hỏng nhẹ, phi công an toàn. Nguyên nhân chủ yếu của đòn tập kích không thành công là: hướng tiếp cận mục tiêu không đúng, bật radar máy ngắm quá sớm.
28.12 - 21.28 từ sân bay dã chiến, cách sân bay Thọ Sơn – Thanh Hóa gần 12 km, MiG 21 của phi công Vũ Xuân Thiều độc lập cất cánh đánh chặn B-52. Thời tiết: mây mù cấp 5, chân mây cao độ 800m, trần mây cao độ - 1200-1500 m, tầm nhìn xa - 10 km. Dẫn đường được tiến hành từ đài radar trinh sát. Máy bay tăng hết tốc độ đạt độ cao 4000 m, theo lệnh từ sở chỉ huy phi công thả thùng dầu phụ, bật động cơ tăng tốc, lấy góc quỹ đạo bay 350 độ, cao độ 10000 m.
Ở độ cao 7000 m, thượng úy Vũ Xuân Thiều phát hiện mục tiêu B-52 bay phía trước với đèn tín hiệu hoa tiêu và xin lệnh công kích, sở chỉ huy chấp thuận. Khi khoảng cách đến mục tiêu từ 8-10 km, độ cao 9000-9500 m, radar trinh sát đuôi máy bay B-52 phát hiện MiG, kíp lái B-52 tắt đèn tín hiệu và bật các đài gây nhiễu chủ động, Vũ Xuân Thiều báo cáo về đài dẫn đường tình hình địch và cũng là báo cáo cuối cùng. Vụ nổ lớn đã xảy ra, từ các mảnh máy bay B-52 và MiG 21 cho thấy, MiG đã va chạm với Stratofortress. Khả năng tình huống: do bị địch phát hiện và gây nhiễu, đòn tấn công bằng tên lửa chỉ làm máy bay B-52 bị thương, không để B-52 bay thoát, với tốc độ cao, Vũ Xuân Thiều đã biến MiG thành quả tên lửa thứ 3 tiêu diệt đich.
Phân tích 3 trận đánh B- 52 của phi công tiêm kích Việt Nam với máy bay ném bom chiến lược B-52 cho thấy, chiến thuật chủ yếu của không quân Việt Nam là “đơn độc săn mồi”, yếu tố bất ngờ chiến thuật là dẫn đường từ mặt đất, sử dụng cả kính ngắm quang học và radar máy ngắm để phóng tên lửa tiêu diệt mục tiêu trên cự ly hợp lý. Để tiêu diệt mục tiêu cần tiếp cận bán cầu phía sau của B-52, nghiêm chỉnh duy trì các chế độ bay trước khi phóng tên lửa (tốc độ lớn hơn 300-400 km/h, tầm xa phóng đạn 1800-2000 m) phóng liên tiếp 2 tên lửa R – 3 và nhanh chóng thoát ly mục tiêu.
Nguyên nhân chủ yếu Bộ tư lệnh PK - KQ không sử dụng MiG 21 tấn công mục tiêu B-52 do hiểu rất rõ, để bảo vệ B-52, đối phương sẽ gây nhiễu dày đặc và mật độ máy bay hộ tống rất lơn. Thực tế sử dụng đã chứng minh điều đó (trong 10 lần không chiến, có 6 lần các đài radar dẫn đường mặt đất không thể đưa MiG đến mục tiêu, trong 4 lần dẫn bay thành công, có 1 lần phi công không thể phóng tên lửa do nhiễu chủ động của B- 52 và sự tham chiến của các máy bay F-4 hộ tống.
