雅科夫列夫成功地会见了一些德国航空工业专家，并再一次去一些航空工厂参观。在参观海因克尔位于柏林附近的奥拉宁堡航空工厂时，揭开了一直萦绕在雅科夫列夫及其他前苏联航空工业专家心头的谜，即德国为什么公开介绍最保密的军事装备部门之一，即本国的航空工业。
原来奥拉宁堡航空工厂是一个很现代化的航空工厂，在雅科夫列夫之前，许多国家的客人参观过这家工厂，包括当时世界上几个最大的国家——美国、英国、法国、日本的航空活动家，并在参观完后留下了自己的评语。
雅科夫列夫发现，美国最有名的飞行员林白也到过这家工厂，并留下了热情洋溢的题词。这家工厂的厂长非常欣赏法国空军司令维也芒将军的亲笔题词。维也芒将军在题词中写道“这是一家出色的、世界上最好的工厂。它不仅使工厂的建设者们，而且使整个德国空军都感到自豪和光荣。”原来维也芒将军曾率法国航空工作者在德国呆了一个半月到两个月，参观这家工厂并给予了高度评价。这样，雅科夫列夫就明白了，德国之所以让法国将军参观这家航空工厂，是为了证明德国的空军实力要比法国强得多，而那时德国正在发动吞并奥地利，进攻波兰的战争，即使法国将军看到德国最保密的航空工业部门，要想在短时期赶上、超过德国的技术水平是根本不可能的。因此让他们参观，其目的只能起到震慑他们的作用，由此可以看出，法西斯德国是何等的狂妄自大。
雅科夫列夫认为，德国用他们先进的航空技术吓唬过法国人、英国人和美国人，也能借此吓唬前苏联人。他们是想让这些国家不仅要尊重德国的技术，更主要的是在他们心中播下对德国军用飞机的恐惧感，为他们征服别国打下基础：让人们在希特勒德国的实力面前胆战心惊，以便摧毁其抵抗意志。
回到莫斯科，雅科夫列夫便接到斯大林的指示：“组织我们的人对德国飞机进行研究，把他们的飞机和我们的新飞机作个对比。”
1940年底，5架“梅塞施米特－109”歼击机、2架“容克斯－88”轰炸机，2架“道尼尔－215”轰炸机以及1架最新的“海因克尔－100”歼击机已运到莫斯科。在这之前，前苏联已拥有自己的可以与德国飞机竞争的“拉格”、“雅克”和“米格”歼击机，以及“伊尔”和“彼－2”强击机与轰炸机等样机，并计划于1941年以前投入生产。当时德国人已被征服欧洲的胜利冲昏了头脑，根本没有料到前苏联人能够与他们相匹敌，他们只相信德国的空军是“不可战胜的”。
灾难中重生
1941年6月22日，德国悍然发动了侵略前苏联的战争。他们在前苏联的许多机场、城市投下炸弹，击毁哨所并越过边界。这时，前苏联空军的装备是：
苏制歼击机比德机飞行速度快，机动性好，伊留申的强击机是举世无双的，然而空军装备的新机还很少，旧机还很多，还未来得及全面更新，因为新机的生产过程刚刚开始，1940年总共生产了64架“雅克－1”和20架“米格－3”
歼击机；俯冲轰炸机“彼－2”只生产了2架；1941年上半年，生产了1946架“米格－3”、“雅克－1”和“拉格－3”歼击机，458架“彼－2”轰炸机，249架“伊尔－2”强击机。
由于前苏联军用机场缺乏预防战争的准备，在开战的第一天上午，苏军就损失了1200架飞机，并其中300架是在空战中击落的，900架被毁于机场。德国空军也遭到前苏联空军的强烈反击，仅从1941年6月22日至7月5日，德军就损失各型飞机807架，而从7月6日到19日损失477架。这完全出乎希特勒的预料，不仅使他们未能按计划将自己的一部分空军调回西线，而且迫使他们削减西线的空军来补充对苏作战的空军部队。
德军虽然遇到了顽强抵抗，但仍然不断地把一批批新战斗机和轰炸机从各个方向投入战斗，他们在苏德前线投入了大约4940架飞机，其中3940架是德国飞机，50架芬兰飞机和500架罗马尼亚飞机，取得了制空权。德国空军驾驶“梅塞施米特”歼击机和“容克斯－87”俯冲轰炸机在前苏联土地上狂轰滥炸，他们封锁道路，并极其残忍地扫射逃往东部的难民——妇女、老人和儿童；焚毁城市和村庄，他们还轰炸铁路枢纽和车站，以便中断部队的调动和日常生活品供应，在居民中制造恐慌。希特勒甚至扬言，在一星期之内占领前苏联西部最重要的工业城市——基辅。
此时前苏联的航空工业已不能弥补战争头几天1200多架飞机被毁的巨大损失。由于德军的迅速推进，位于前苏联欧洲部分并处于敌人轰炸机攻击范围内的航空工厂都相继停产和拆迁，疏散到西伯利亚去，以便重新组建生产。
因此，新型飞机的产量急剧下降，而“伊－15”、“伊－16”、“斯勃”和“特勃－3”这样的老式歼击机和轰炸机又不能与德国的“梅塞施米特”和“容克斯”飞机相匹敌。这样，战争初期，前苏联的航空工业及所有的国民经济所遭受的重大损失是难以估计的，局势是相当严重的。
当时面临的重大任务是：必须加快生产更多更好的歼击机，以便制止德国法西斯空中强盗在前苏联领空的肆意横行，必须提供更多的强击机，以便打击法西斯德国的坦克，因为前线的陆军部队也在期待着空中掩护，以免遭到德军飞机的袭击。航空工业部门的所有工作人员都意识到祖国正处在危急存亡的关头，大家万众一心，夜以继日地加紧生产新型飞机，以便为前线提供更多的战斗机。
雅科夫列夫设计局的全体人员都在紧张地工作着。1941年6月24日，即战争爆发后的第三天，便完成了不久前投入成批生产的“雅克－1”的改进工作，并通过了飞行员对这种改进型“雅克－1”的正式试飞验证。
1941年7月4日，一个飞行大队胜利完成战斗任务后，正返回自己的机场，参加这次飞行的苏普伦离开机群，驾驶他那架“米格”飞机去为下一个飞行做侦察，突然遇到了从云层中迎面而来的2架“容克斯”和4架“梅塞施米特”。苏普伦迎着敌机冲了上去，很快击落了其中1架，由于力量悬殊，空战中苏普伦牺牲了。1941年7月22日，前苏联最高苏维埃主席团发布命令：
追授斯捷潘·巴甫洛维奇·苏普伦第二枚金星奖章。20年之后，在维贴布斯克州的托洛琴地区找到了苏普伦的遗骸。
战争初期的巨大灾难，使许多人都在为一个令人痛苦的问题寻求答案：
前苏联的空军战前为什么如此毫无准备？前苏联的空军都到哪里去了。因为在20世纪30年代，前苏联的电影、小说、刊物、歌曲里都在宣传：假如明天发生战争，敌人会立即被摧毁和粉碎，前苏联强大的空军拥有世界上最多、最先进的军事装备，定能以少量的流血牺牲在敌人的领土上迅速赢得胜利。然而事实却与这种宣传相差甚远。究其原因，就是当时前苏联在国策上的某些失误。
这种失误不仅仅表现在对战争前夕战略形势的错误估计上，还在于前苏联航空工业的发展重心偏离了现代战争中军事科学的发展。前苏联的航空工业在20世纪30年代一直偏重于设计多发动机的重型飞机。制造越来越多新的巨型飞机样机，无疑会将国家的资金和技术力量花费在这些上面，影响改进和设计其他歼击机和强击机的技术和力量。这样，在现代化战争中，没有一支在数量上和质量上都很强的歼击航空兵，要想夺取制空权是不可能的。此外，巨型飞机虽能给人留下深刻印象，并能说明前苏联航空工业的能力在不断增长和前苏联的航空技术取得了成就，但在战争中，轰炸机由于速度慢，没有歼击机护航，遇到敌机攻击，只能束手待毙。
战时的飞机生产
希特勒入侵前苏联刚刚一个月，莫斯科人就感到战争已逼近到首都大门了。
7月21日晚10时，莫斯科上空出现了德军好几个梯队，每个梯队20架飞机的轰炸机群，由于莫斯科的防守严密，经过高射炮兵、探照灯兵、航空飞行兵的协同努力，击落敌机4架，其余一些敌机乱扔一些炸弹后便逃之夭夭。这次空袭没给莫斯科带来多大损失。此后，德国空军改变了战术，企图分成小分队，每队4~5架飞机或用单机行动的方式悄悄地飞近莫斯科，其中有些飞机突防成功并将炸弹投到了市郊，但德军却付出了5架飞机的代价。
7月22日夜里，德军又以大批飞机进行空袭，它们分成许多小分队，企图从各个方向接近莫斯科。由于云层妨碍了高射炮手和探照灯兵的观察，飞行员也更难以发现敌机，所以敌机能够在莫斯科扔下了一些炸弹，市内一些地方起火，居民也有伤亡。但这次空袭也未使莫斯科遭到严重破坏。而德国空军却为此损失了几十架“容克斯－88”、“道尼尔－215”、“海因克尔－111”飞机，并使大约200名德国轰炸航空兵的优秀飞行员在莫斯科上空丧命；德空军的损失，使得法西斯飞行员不可一世的嚣张气焰遭到打击，粉碎了他们那种不可战胜和不受惩罚的神话，此后，德国空军的行动谨慎了，前苏联空军也从实战中获得了经验。
此后，德军几乎每天夜里都要反复对莫斯科实施空袭，并已成了惯例，而德军的空袭没有一次成功，侥幸突防进入市区上空的少量飞机作用也非常有限，无助于达到希特勒提出的目的——将莫斯科从地球上抹掉。
1941年9月，莫斯科及其附近的所有航空工厂、坦克、大炮、汽车和军械制造厂都迁往前苏联东部和西伯利亚。雅科夫列夫设计局和一个“雅克”歼击机工厂，决定疏散到西伯利亚的一个大城市里。这段时期，是雅科夫列夫工作最为紧张、繁忙的日子。他一边组织疏散工作，以便尽快将机器设备运到目的地，恢复生产；一边加紧新飞机的研制工作。1941年9月，雅科夫列夫作为前苏联代表团专家组成员，参加了在苏比利多诺夫卡外交人民委员部举行的苏、美、英三国关于向苏提供军事援助的会谈。此次会谈毫无结果，因为前苏联关注的是英、美两大国能尽快向前苏联提供一些什么样的物资援助，而英、美两国则想弄清楚前苏联在战争中到底能支持多久，英国还想搞清前苏联在东线能够牵制多少德国兵力，能否让英国有足够的时间把后备力量动员起来与纳粹作长期斗争，因此英国只愿向前苏联提供一些业已落后的“飓风”式战斗机，而这种飞机在英国本国已很少使用，而且它无法与“梅塞施米特”相匹敌，而比较先进的“喷火”式战斗机，英国借口属保密项目，不能出口。
美国没有表示愿意向前苏联提供任何具体援助项目，不论是飞机、发动机，还是防空军械。这样前苏联人民只有依靠自己的力量，尽快生产出又多又好的飞机及军械。
1941年10月，国防委员会派雅科夫列夫去西伯利亚某市的一个转产飞机的大型机械制造厂，并责成他在最短期限内组织好该厂的歼击机生产。雅科夫列夫到达该厂后，接收了四家欧洲部分不同地区工厂的人员和设备，四家工厂都希望利用自己的人员和设备，按疏散前的结构方式进行管理，然而这已是不可能的，为了使每一位疏散来的人员，从厂长、总工程师到工人都能在一个共同而统一的生产组织系统中各司其职，雅科夫列夫决定，把人员和设备统统合并到一起，托运到的机床全部集中在一个规模相当大的机械加工车间里，所有的人员都按专业和技术熟练程度分配给各车间，建立起统一的工厂管理机构：设立了统一的会计科、统一的调度室和生产科以及分属于总工程师和总工艺师管辖的科室，以便完成斯大林向雅科夫列夫下达的此厂每天生产3架歼击机的任务。
1942年1月，前苏联国防委员会决定这个西伯利亚工厂要全力以赴生产“雅克”飞机，将同时生产的“拉格”飞机全部转移到另一家工厂生产，迅速组织“雅克－7”歼击机的流水作业生产线。
到1942年2月20日，由于全厂职工的英勇奋战，“雅克”飞机的生产已达到日产3架。
1942上半年，疏散的航空工厂的重建工作基本结束，1月份航空工业生产了1039架飞机，2月份915架飞机，3月份增加到1647架飞机，7月份的飞机产量已达到战前1941年6月份的13倍。1942年下半年，飞机工厂的生产更加快了步伐。1942年共生产“雅克－7”歼击机2431架，而1941年是166架；“拉－5”歼击机1942年6月投产，到12月已生产了1129架；“伊尔－2”的年产量比上年增加了47倍，这使前苏联空军的实力明显地得到加强。
1942年3月，雅科夫列夫接到斯大林命令返回莫斯科，此时莫斯科的情况已与4个月前大不一样。