При этом до 40 % самолетного парка ПВО Москвы составляли безнадежно устаревшие истребители И-16 и И-153. Более современные МиГи, Яки и ЛаГГи, близкие по своим тактико-техническим характеристикам к немецким самолетам, начали поступать в полки незадолго до войны или в ходе ее, и летный состав только приступал к их освоению.
Эффективность управления авиационными силами и средствами в люфтваффе значительно превосходила ее уровень в авиации московской ПВО. Достаточно сказать, что для этого на всех немецких самолетах стояли рации, а на советских самолетах – только на одном из десяти.
Устарела используемая ВВС Красной армии тактика, которая предписывала истребителям плотные боевые порядки и ограничения на создание тактических групп, например «ударных» и «прикрывающих». Основной тактической единицей было неповоротливое звено из трех самолетов, а в люфтваффе – маневренная пара истребителей.
Тем не менее воздушное сражение в небе Москвы советские летчики выиграли. За девять месяцев этого сражения из 8600 самолетов противника, участвовавших в налетах на Москву, было уничтожено 1392, а к столице прорвалось только 234 – менее 3 %. После первых же налетов немецкие пилоты убедились, что указание Кессельринга «подойти к Москве на небольшой высоте и точно положить бомбы» практически невыполнимо. Спасаясь от ПВО Москвы, они старались забраться как можно выше и, как правило, сбрасывали бомбы беспорядочно, куда попало или на ложные цели.
Правда, в результате бомбардировок все-таки погибло 1356 москвичей, пострадало 19 небольших предприятий и получили попадания бомб 227 жилых домов и других строений. Но чтобы оценить масштаб этих потерь, следует вспомнить, что всего за одну ночь с 10 на 11 мая 1941 г. при бомбардировке Лондона значительно больше погибло жителей, было выведено из строя предприятий и разрушено домов, чем за девять месяцев бомбовых ударов немецкой авиации по Москве.
По словам немецкого историка Клауса Рейнгардта, «противовоздушная оборона Москвы была такой сильной и хорошо организованной, что немецкие летчики считали налеты на русскую столицу более опасным и рискованным делом, нежели налеты на Лондон». Франц Куровски, используя характерную лексику, пишет, что ВВС Красной армии под Москвой «продемонстрировали дикую, фанатичную решимость, которой от русских, после понесенных ими потерь, никто не ожидал. <…> Показали свою почти неисчерпаемую мощь и несгибаемую решимость любой ценой защитить Москву».