С воздуха наступающие войска должна была поддерживать 7-я воздушная армия. Но ее соединения базировались на всем протяжении Карельского фронта, так как в июне - августе они обеспечивали наступление 7-й и 32-й армий, а в сентябре - 19-й и 26-й армий. Теперь авиадивизии предстояло сосредоточить на мурманском направлении. Сюда же перебазировалась 113-я бомбардировочная авиадивизия из Резерва Ставки. Вместе с 122-й истребительной авиадивизией ПВО она передавалась в оперативное подчинение командующему 7-й воздушной армией генерал-лейтенанту И. М. Соколову.

Для размещения этих соединений требовалось построить много новых аэродромов. Однако в условиях Заполярья возможности расширения аэродромной сети были крайне ограничены. Только благодаря героическим усилиям командиров, политработников и всего личного состава тыла 7-й воздушной армии, их изобретательности и настойчивости эта задача была решена. Посадочные полосы строили между гор и в безлюдной тундре. В ряде мест пришлось делать насыпные аэродромы, для чего срезали холмы, а лишним грунтом засыпали овраги. Через глубокие и широкие овраги перекидывали деревянные эстакады. На топких болотах создавали решетчатые деревянные полосные аэродромы. Немало усилий пришлось приложить для создания системы светомаяков и средств навигации.

Для проведения Петсамо-Киркенесской операции в 7-й воздушной армии было 747 самолетов. Кроме того, 275 самолетов выделяли ВВС Северного флота, которыми командовал Герой Советского Союза генерал-майор авиации Е. Н. Преображенский.

Таким образом, советская авиация превосходила в несколько раз самолетный парк противника на Севере. Советские самолеты не только не уступали немецким машинам, но и превосходили их по скорости, маневренности и вооружению. Тяжелые бомбардировщики Ил-4, состоявшие на вооружении 113-й бомбардировочной авиадивизии, по всем показателям были мощнее "Юнкерсов-88", пикирующие бомбардировщики Пе-2 - лучше "Юнкерсов-87". Самолеты-штурмовики Ил-2 вообще не имели себе равных в период войны. Отлично зарекомендовали себя в боях самолеты-истребители конструкции С. А. Лавочкина и А. С. Яковлева.

Тщательно готовились к наступательным боям летные экипажи. Сложные климатические и метеорологические условия требовали от летного состава не только хорошей техники пилотирования, но и всесторонней аэронавигационной подготовки, владения полетом по приборам и радиосредствам.

Исключительно большую и сложную работу в период подготовки к операции провели воздушные разведчики. Ценные сведения о противнике доставляли мастера воздушной разведки Герои Советского Союза А. В. Колесников, А. Р. Сливка, А. С. Западинский, А. В. Козлов, а также ставшие вскоре Героями Советского Союза А. В. Анохин, В. И. Дончук и другие отважные летчики Карельского фронта.

По плану авиационного обеспечения операции военно-воздушные силы должны были содействовать наземным войскам в прорыве обороны противника и в наступлении; прикрывать ударную группировку 14-й армии; не допускать подхода резервов противника и отхода его войск и техники, разрушать переправы; ночными действиями изнурять и подавлять артиллерию на огневых позициях; уничтожать неприятельские самолеты на аэродромах и в воздухе; топить транспорты в фиордах и портах Петсамо и Киркенес; вести непрерывную разведку поля боя, войсковых и армейских тылов.

Исходя из этих задач, штаб 7-й воздушной армии разработал два варианта боевого использования авиации в операции: один для благоприятных метеорологических условий, допускающих действия всех родов авиации, другой на случай плохой погоды, исключающей полеты бомбардировщиков.

По первому варианту за день до начала наступления планировалось провести предварительную авиационную подготовку, в день наступления за час до окончания артиллерийской подготовки - непосредственную авиационную подготовку, и затем должна была следовать авиационная поддержка атаки и боя в глубине. Но плохая погода не позволила провести ни предварительной, ни непосредственной авиационной подготовки,

Поддержка атаки пехоты и танков планировалась штурмовыми действиями авиации. Для более тесного взаимодействия авиации с наземными войсками штурмовые авиадивизии закреплялись за стрелковыми корпусами. 261-я штурмовая авиадивизия должна была поддерживать 131-й стрелковый корпус, 260-я штурмовая авиадивизия - 99-й стрелковый корпус. После прорыва главной полосы обороны противника основные силы 7-й -воздушной армии намечалось использовать для обеспечения действий легких стрелковых корпусов и 7-й гвардейской танковой бригады.

Действиями авиации генерал И. М. Соколов руководил с командного пункта командующего 14-й армией генерал-лейтенанта В. И. Щербакова. Командиры 261-й и 260-й штурмовых авиадивизий генерал-майор авиации И. Д. Удо-нин и полковник Г. А. Калугин свои выносные командные пункты развернули при КП командиров 131-го и 99-го стрелковых корпусов. В каждую дивизию 131-го и 99-го стрелковых корпусов были направлены авиационные офицеры с радиостанциями. В их задачу входило наведение самолетов на цель. Истребительной авиацией предусматривалось управлять с КП командующего 14-й армией, где должен был находиться командир 324-й истребительной авиадивизии с необходимыми радиосредствами. Заблаговременно были предусмотрены и доведены до частей сигналы взаимодействия и целеуказания между авиацией и наземными войсками.