著許多大中小型飛機。

1939年6月27日清晨4點，由超過一百架日機組成的飛機大編隊起飛昇空，隨後在空中編成四個機群，向蒙古境內飛去。其間各機群始終保持三千米飛行高度，以免被蘇軍發覺。

6點左右，第一梯隊的轟炸機群到達塔木斯克上空。第2飛行集團採用的轟炸機型是“九七重爆”，也就是九七式重型轟炸機，這是日本三菱公司為關東軍“北進作戰”，轟炸遠東地區專門研製的機種，如今正好派上用場。

此時正是蘇軍機場的早操時間，警戒非常鬆懈。隨著炸彈紛紛落下，機場很快被烈火與濃煙所包圍，一些飛機被當場炸燬。

蘇軍猛醒過來。機場周圍的高射炮拼命射擊，值班的“海鷗”戰鬥機向轟炸機群連發火箭彈，6架轟炸機凌空爆炸，數架起火受傷。在世界空戰史上，這是航空火箭彈的首次運用。火箭彈本為戰鬥機格鬥時所用，但在實戰中要射中對方並不容易，倒是轟炸機的密集一處為它提供了機會。

由於高射炮和“海鷗”的逼迫，日軍轟炸機群被迫採用高空水平投彈方式，命中率大大降低，至少有一半炸彈都投到了空地上。

事後日軍統計的戰果為，擊毀擊傷蘇聯飛機124架，實際上塔木斯克基地的所有飛機加起來，也沒這麼多，數字顯然被擴大了。不過就空襲行動而言，飛行集團的這次行動還是非常成功的，前線的蘇軍飛機因此受到較大損失。

傍晚，有末參謀乘坐火車到達長春。在見到磯谷參謀長時，還沒等他嘮叨，磯谷就直言相告：“關東軍對塔木斯克基地的遠端轟炸，上午已經結束。”

關東軍明修棧道，暗度陳倉的這一做法，與策劃九一八事變的過程幾乎如出一轍，當年軍部也是派了一個使者來規勸，而且同樣被關東軍輕輕晃過。時