苏军首次使用空降兵对德军实施空降作战是在1941年7月26日。当时，德军以“闪击战”突破苏军边境防御后，向纵深进展很快，使苏军许多大型军用仓库未来得及转移就落入德军之手，一些重要的桥梁和交通枢纽未来得及炸毁就被德军占领。苏军组织的首次空降作战，目的就是对基辅地区被德军占用的军械仓库和交通要道进行一系列破坏。执行这次空降作战任务的是空降兵第104旅和第202旅的骨干。他们共300余人，组成10个战斗破坏组，于当天夜间秘密跳伞，首先奔袭主要攻击目标，炸毁了基辅军械仓库。然后，各组按预定方案对附近地区德军占据的桥梁和交通要道进行破坏，由于执行任务的空降兵原来就驻在这个地区，对当地情况非常熟悉，所以各战斗组都能在较好地完成任务后，顺利返回自己的防区。
1941年8月中旬，德军攻占了赫莫斯季河上的两座桥，后续主力部队企图经过这两座大桥向前推进。22日深夜，苏军用空降兵一个连在大桥所在的亚尔采沃地区伞降，执行炸毁这两座桥梁的任务。空降场选在一片森林的边缘，离两桥约5公里。苏军伞兵着陆后没有遇到任何抵抗，连长捷列丰科上尉将全连分成两个行动组，凌晨4点，两组同时向两座桥梁的守军发起进攻，在夜暗的掩护下，他们顺利地接近目标，消灭了守桥的德军哨兵，完成了破坏任务。然后，全连又集中起来，在附近的交通线上开展袭击敌军的活动。在当地群众的积极支持下，他们在敌后巧妙地打击敌人，坚持战斗45天，于10月上旬返回自己部队。
在亚尔采沃空降作战以后，苏空降兵又在敖德萨进行了一次配合海军陆战队反突击作战。从1941年8月初开始，苏军独立滨海集团军和里海舰队与敖德萨人民一起，展开了敖德萨保卫战。9月21日，在德军南方集团军群编制内的罗马尼亚第4集团军一部突入敖德萨东郊地区，并用炮兵对港口进行袭击封锁，企图阻止支援敖德萨的苏军在此登陆。22日，苏军的两个步兵师对推进中的罗马尼亚第4集团军进行联合突击，同时，海军少将戈尔什科夫指挥的战舰正运送海军陆战队第3团在格里哥里耶夫卡地域登陆。为了配合陆海军的联合反突击作战，在反突击开始时，先进行了30分钟的炮火准备。接着以23名空降兵在敌阵地后部实施伞降。伞降地域是敌军预备队向登陆地带行进时必经的道路枢纽部。伞兵着陆后，立即对预定的交通枢纽进行破坏，并袭击了罗军一个营的指挥所。由于伞兵分散着陆，散布面积很大，造成大部队空降的假象，敌军一时惊慌失措。经过苏军陆、海、空三军的联合突击，罗军被击退5～8公里。苏海军陆战队也顺利登陆，敌军攻占敖德萨的企图失败。
接着，在10月3日和4日，苏军又在奥廖尔实施了一次较大规模的空降作战。1941年9月30日，德军向奥廖尔地区投入了主力军团。10月3日，敌先头部队进到奥廖尔，并沿奥廖尔-图拉公路向前推进，对莫斯科构成严重威胁。苏军为了组织新的坚强防御，迟滞德军进攻，迅速在姆岭斯克地区集结部队，组建了步兵第1军。同时，决定将空降兵第5军紧急空运至奥廖尔，任务是在步兵第1军未完成防御准备前，将德军坦克部队阻截在奥廖尔和姆岭斯克之间。为了配合空降兵作战，苏军还以一个坦克旅用最快速度向奥廖尔开进。
10月3日5时40分，空降兵第5军接到出击命令。参战兵力有第5军所属的第10空降旅和第201空降旅，共600余人，80架ПC-84型和TБ——3型运输机担任空运任务，空运距离500公里，由军长格尔杰夫少将组织指挥。6时30分，空运201旅的飞机开始起飞，2小时后飞至奥廖尔机场上空时，遭到德军猛烈炮击，空降兵冒着敌人的炮火空降着陆，紧急驰援正在奥廖尔西北部与敌正面作战的地面部队。正当第5军主力在奥廖尔机场实施空降时，第201旅第3营也在奥廖尔东北8公里的奥图哈机场空降，着陆后，他们迅速破坏了通向奥廖尔和姆岭斯克的公路。10月4日，空降兵第5军各作战部队全部空降完毕，第2天，从地面快速开进的一个坦克旅也按预定方案到达第5军的作战区域。此后，这两支部队密切协同，在奥廖尔和姆岭斯克之间的40多公里的区域内进行机动防御作战，经过10昼夜的持续战斗，有效地阻止了敌军，为步兵第1军组织防御赢得了时间，为莫斯科保卫战的胜利做出了贡献。
伟大的苏联军民经过近半年的浴血奋战，狠狠打击了法西斯的嚣张气焰，稳住了战场态势。1942年2月5日拂晓，苏军加里宁方面军的左翼部队对德军实施了突击。6日凌晨，苏军西方面军的突击集群和西南方面军的右翼突击集群，在航空兵的协同下，转入了对德军的反攻。从此，伟大的卫国战争进入了局部反攻阶段。在这个阶段里，苏军多次组织实施了空降作战。
1941年12月初，在苏军首次对包围莫斯科之德军实施反击时，苏军第30集团军和第1集团军将德军坦克第3、第4集群的一部分围困在克林地区，德军处境十分困难，拼命向沃洛科拉姆斯方向撤退，企图在拉马河、鲁扎河沿岸组织起新的防御。为了破坏和阻塞德军撤退，苏军空降兵第214旅的1个营共415人，于12月14日夜间在克林地区伞降。伞兵着陆后，在营长斯塔尔恰上尉的指挥下，持续战斗19个昼夜，破坏了29座桥梁，袭击了德军撤退中的行军纵队，切断了由克林至沃洛科拉姆斯、沃洛科拉姆斯克至洛托希洛及克林至新彼得罗夫斯卡亚等3条公路，破坏了沙霍斯卡亚至新彼得罗夫斯卡亚的铁路线，击毁敌汽车10余辆，击毙德军700余人，阻滞了撤退中的德军坦克部队。完成任务后，空降兵与地面作战部队会合。
1941年12月底，苏军在夺回刻赤半岛的登陆战役中又一次成功地进行了空降作战。1941年11月中旬，德军占领了刻赤半岛，苏军进入局部反攻后，为夺回刻赤半岛，歼灭费奥多西亚地区的德军集团，决定于1941年12月5日至1942年1月2日进行刻赤—费奥多西亚登陆作战。在这一战役中，苏军以空降兵第2军的一个营共450人进行空降作战，原定任务是夺取刻赤西面的桥头阵地，掩护登陆部队登陆。后因登陆部队的船只在亚速海被坚冰所阻，空降兵的任务改为在阿拉巴特峰的腰部伞降，切断德军在阿拉巴特地区的所有通道，协同苏44集团军歼灭费奥多西亚地区的德军。
空降前一周，苏军先在刻赤半岛空降了数个带电台的侦察组，及时而全面地收集、汇报了该岛的敌情和地形资料，并为空降着陆做好了准备。
1941年12月31日深夜，由苏军空降兵司令部直接指挥的几十架满载着苏军空降兵的TБ——3型飞机，在克拉斯诺达尔机场起飞，顺利到达空降地域，实施了空降。伞兵着陆后，很快夺取了附近的敌军炮兵阵地，并在交通线上派出若干破坏组，袭击德军的交通枢纽和指挥所。由于空降兵在该岛的活动面积很大，德军误认为是大规模空降，引起了惊恐和混乱，后方工作也一度陷入瘫痪，从而保证了第44集团军的登陆。
1942年刚一开始，苏军又在大法季扬诺沃机场进行了一次空降作战。1月初，苏军西方面军向西发展进攻，前出到纳曼弗明斯克、卡卢加和别列夫一线。为了破坏德军的物资补给和阻滞德军的增援，乘胜围歼位于维亚兹马地区的德军第4装甲集团军，苏军决定以苏第23集团军从维亚兹马西南实施正面进攻，第10集团军实施两翼包围，同时派空降兵在德军第4装甲集团军防御区域内的大法季扬诺沃机场实施空降，夺取该机场和附近的米亚特列沃火车站，切断德军交通线，从敌防线内部实施突击，配合正面部队围歼敌人。原计划首先由苏伞兵第1支队202人组成伞兵先遣队，在大法季扬诺沃机场实施伞降，夺取该机场，并做好迎接机降准备。同时，由空降兵第201旅1营，约300余人，在美登西北12～15公里的古谢沃、布尔都科沃和萨科沃等地实施伞降，直插尤赫诺夫一美登公路，破坏爱沙尼亚河上的桥梁。然后，步兵第205团约1300人，在大法季扬诺沃机场机降，夺取米亚特沃车站，切断德军交通，从内部打击敌人，配合正面部队进攻。计划用21架TБ——3型和10架ПC-84型运输机，从费努科沃机场起飞，用4个航程完成全部空运任务。
1月3日夜，在空降行动开始前，计划有所改变。由伞兵第1支队组成的先遣队和伞兵1营都同时在大法季扬诺沃机场伞降，共空投了416人，按突击队、保障队、预备队和场地组的顺序伞降着陆，着陆后，当天只集合起15%的伞兵，由于德军拼死抵抗，直到第二天晚上才占领该机场。但机场上积雪太厚，飞机不能着陆。伞兵们只好一面抗击德军的疯狂反扑，一面连夜抓紧时间清除跑道上的积雪，到第三天凌晨，当伞兵们完成迎接机降各项保障时，暴风雪突然来临，步兵第205团的机降被迫取消。空降着陆的伞兵就在敌占区内独立地进行游击战，他们破坏了米亚特列沃火车站，偷袭了两列运载坦克和技术兵器的列车，切断了通向卢卡加的交通线，并俘获了一支拥有100余辆马车的运输队。1月19日，他们与正面进攻的部队会合。
在大法季扬诺沃空降作战以后，苏西方面军已从南北两个方面包围了尤赫诺夫地区的德军第4装甲集团军，为切断该敌所占据的维亚兹马—尤赫诺夫之间的交通要道，割断该敌的主要补给线，配合正面部队一举歼灭该敌，苏军决定在热拉尼亚地区进行一次空降。参战部队是空降兵第201旅第2、3营和步兵第250团。空降地域选在维亚兹马西南40公里处一个纵深为40～50公里的地带。计划首先由空降兵的2个营实施伞降，夺取并守住兹纳缅卡机场，作好迎接机降准备。然后，步兵250团机降，由民航总局21架ПC-84型客机进行空运，飞机在起飞前临时装备了一些自卫武器。另由第23轰炸师的TB-3型轰炸机空投反坦克炮和其他作战物资。
1月18日凌晨3时35分，16架运输机满载着第201旅2个营的空降兵在费努科沃机场起飞，到上午9时止，共伞降了452人。他们着陆后很快与当地游击队取得联系，并立即向兹纳缅卡机场发起进攻，但由于遇到德军的有力抵抗，未能夺取机场。因此，第2批4架载有指挥组和机场勤务人员的飞机临空后被迫改变计划，于17时改在游击队控制的另一个机场机降。着陆后，由于天色已晚，再加上跑道积雪太厚、飞机不能起飞返航。第二天，德军向该机场发起猛烈攻击，击毁了所有飞机，并夺取了机场。1月20日，空降兵在当地游击队的大力支持下，很快又在普列斯涅沃西北开辟了一个简易机场，并及时报告了空降兵司令部。当天夜间，步兵第250团开始在该机场机降，由于运输机太少，机降过程一直持续了3个夜晚，机降了1643人，由于德军的攻击，损失了3架飞机，伤亡30余人。
德军发现苏军空降后，21日调遣4个步兵连抢占了乌格腊河上的铁路大桥。空降兵在地方游击队的支持和配合下，包围了这支部队和大桥，消灭了守桥之敌，占领了大桥，同时还切断了德军后方从尤赫诺夫到维亚兹马的公路运输。他们在敌占区坚持战斗12昼夜。30日，苏军近卫骑兵第1军突破德军在尤赫诺夫以西的防线，进入该地区与空降兵会合。