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。
3.维亚兹马空降失利
接着，苏军在维亚兹马进行了首次大规模的空降战役。
1942年1月中旬前，苏军已经从北面和东南面完成了对德军中央集团军群的纵深包围，但未能攻占德军在尤赫诺夫和维亚兹马之间坚固的抵抗枢纽部，这些枢纽部不仅箝制着苏西方面军中路集团军的进攻，而且还严重阻滞着苏第3集团军和骑兵第1军向维亚兹马的进攻。苏军为了消除这些抵抗枢纽部，歼灭该区域内的德中央集团军群，决定加里宁方面军骑兵第1军南下，西方面军的近卫骑兵第1军北上，第33集团军从东南向维亚兹马进攻；同时，空降兵第4军于维亚兹马以西地区实施空降作战。
这是一次极其艰难的空降战役，原计划空降从1月21日开始，但由于运输途中铁路被德军破坏，空降兵未及时到达集结地域，开始时间不得不推迟到1月27日。整个战役分两个阶段进行。
第一阶段是从1月27日到2月1日，在奥泽列奇尼地区的空降作战。参战部队是空降兵第4军军部及所辖的第8旅、第9旅和第214旅，约1万人，由空降兵司令员格拉祖诺夫少将直接指挥。由40架ПC－84型民航客机和25架TБ－3型轰炸机承担空运，另有30架战斗机掩护空降兵出发地域，72架战斗机掩护空降，指挥所设在卡卢加，出发机场是卡卢加附近的格拉布采沃、扎什科沃和勒扎韦3个野战机场，空运距离为180～200公里。
1月24日，西方面军司令员朱可夫向空降兵第4军军长列瓦绍夫下达了作战命令。26日，军长列瓦绍夫向所属3个旅下达了实施空降作战任务：第8旅第2营作为军的先遣队，于27日在奥奇列奇尼亚地区空降，夺取空降场，保障主力空降；第8旅其余部队都于27日夜间跟进第2营空降，占领并扼守格拉金、别列兹尼基地区，切断德军退路；第9旅在第8旅之后于格里亚依诺沃地区空降，控制公路，阻断德军增援；第2军军部和所配属的独立坦克营、炮兵营为预备队，在维尔茨科耶地区空降。同时命令：在空降开始时，首先于维亚兹马。瓦基津卡和耶尔尼亚地区空降7个破坏群，每群20～30人，实施对敌侦察、破坏活动。
1月27日黄昏，空降战役开始时，原计划实施空运的65架运输机，只到了61架，掩护空降出发地的30架战斗机只到了19架，掩护空降的72架战斗机1架也未到。
27日16时，首先在德军预备队行动路线上空投了7个侦察破坏战斗组。同时，空降兵第8旅第二营638人也登机起飞。由于飞行员没有判定好方位，结果把第2营错投在预定目标以南20公里的塔博雷地区，空降时因遇到德军高射炮的猛烈射击，使伞降分布地域过大，其半径达到20～25公里，直到28日晨，才集合起476人。同时空降下的作战物资，如弹药、食品、滑雪工具等，大部分都未找到。更为严重的是，第2营着陆后，因电台损坏，与旅司令部失去了联系。在这种情况下，营长为完成先遣队的作战任务，除留少部分人在当地活动外，他带领全营主力，前往预定的空降地域，占领空降机场，迎接旅主力空降。28日晚，第2营到达预定的奥泽列奇尼亚地区，但该地机场已被德军占领。当夜，第2营就向机场守敌发起攻击，并夺取了机场，随之便点起迎接主力空降的篝火，设置对空联络信号。但由于电台没有修好，通信联络中断，一直未见苏军飞机临空。第8旅在得不到第2营空降报告的情况下，按原计划，于当日夜间，实施第二批空降。这次空降和第2营一样，不仅未空投到预定地域，伞降分布也很大，随部队空投的作战物资全部散失，而且，部队空降后也因电台损坏，与旅司令部失去了联系。由于旅司令部找不到空降后的部队，而且与军司令部也失去了联系。军司令部曾两次派联络军官到旅司令部了解情况。29日，军司令部又派侦察处副处长何克先诺夫上尉乘飞机前往空降地域了解情况，飞机在寻找部队的过程中因油料耗尽，被迫降落在沃朗佐沃村附近。着陆后，他没有找到各营指挥员，但集合起该地区的213名伞兵，组织他们攻占了沃朗佐沃村，歼灭了数名德军。随后，他们又攻占了附近的博尔迪列沃村和莫洛佐沃村。当时，旅司令部虽然还未与空降地域取得联系，但为了完成预定作战任务，29日晚又在原空降地域伞降了540人，30日白天伞降了120人。30日夜，空降兵第8旅旅长、政委亲自带领215人空降到敌后，并带去了电台。31日旅长沟通了与各营的联络，并向军司令部报告了空降作战情况。随后，又在该地区空降了389人。到2月1日止，历时6昼夜，第8旅共空降了2500人，及许多作战物资。然而，最后集合起来的只有1320人，空投的作战物资大都丢失。
这次空降战役开始后，德军侦察飞机很快发现了苏军的空降出发机场，从28日起，就连续多批次使用轰炸机和歼击机，对出发机场进行轮番轰炸和扫射，使苏军的三个出发机场有两个被严重破坏而不能使用。运输飞机也受了很大损失，最后只保留下12架。