Уже на второй день войны, 23 июня 1941 г., СНК СССР вынес специальное постановление о подчинении в оперативном отношении Гражданского воздушного флота Народному комиссариату обороны СССР и формировании из личного состава и самолетов ГВФ особых авиационных групп, которые передавались в оперативное подчинение командующим воздушными армиями фронтов и военно-воздушными силами флотов. За Главным управлением Гражданского воздушного флота сохранялось административное руководство группами, их снабжение материальными средствами, финансирование, техническое и хозяйственное обслуживание. На формирование авиационных групп выделялось до половины самолетного парка ГВФ с необходимым личным составом.

В соответствии с мобилизационным планом Главного управления Гражданского воздушного флота к 7 июля 1941 г. было сформировано пять особых авиагрупп, переданных фронтам, и три авиационных отряда, предназначенных для флотов. Кроме того, в центре дополнительно было сформировано два авиационных соединения — так называемая Московская авиационная группа особого назначения и особая авиационная группа связи. Первая представляла собой воздушно-транспортное средство Ставки Верховного Главнокомандования. В ней было сосредоточено до 80 процентов имевшихся в Гражданском воздушном флоте самолетов типа Ли-2. Личный состав этих авиационных соединений считался призванным в Советскую Армию. Работа Московской особой авиационной группы сначала планировалась Управлением военных сообщений, а с ноября 1941 г. — непосредственно штабом Тыла Советской Армии.

До конца 1941 г. было создано еще три фронтовые авиационные группы.

Особые авиационные группы и отряды, комплектовавшиеся из ресурсов территориальных управлений Гражданского воздушного флота, не имели единого штата. Включенные в их состав самолеты отличались разнотипностью и не были вооружены и несли большие потери. В начале августа 1941 г. командующим ВВС было дано указание фронтам обеспечить сопровождение транспортных самолетов истребителями и установить на них пулеметы.

На протяжении первого периода войны особые авиационные группы Гражданского воздушного флота являлись главным средством срочной доставки войскам действующей армии материальных средств (и в первую очередь десантам и частям, действовавшим в тылу врага, партизанам), а также эвакуации раненых. Кроме авиационных групп в ряде случаев для высадки воздушных десантов, доставки войскам фронтов материальных средств и эвакуации раненых использовались самолеты бомбардировочной авиации, и особенно частей авиации дальнего действия, имевшие на своем оснащении самолеты Тб-3 и Ли-2.

Уже в первые месяцы войны транспортная авиация выполнила большой объем работы, главным образом по вывозу раненых из армейских и фронтовых госпиталей. Только за июль — сентябрь 1941 г. она эвакуировала за пределы фронтовых тыловых районов десятки тысяч раненых. Основная масса их была вывезена Западной и Прибалтийской особыми группами с участков фронта, находившихся под угрозой окружения.

В начале октября 1941 г. для усиления обороны Москвы из района Тейково в район Орла силами Московской особой авиационной группы совместно с дальней авиацией был переброшен 5-й воздушно-десантный корпус. На выполнение этой задачи летчикам отводилось четыре дня. Они справились с ней за три дня, совершив 216 самолето-вылетов и перебросив 5440 человек личного состава корпуса. Летать приходилось в сложных метеорологических условиях, при постоянной угрозе нападения вражеских истребителей. Это был первый опыт переброски советских войск в боевых условиях с использованием большого числа транспортных самолетов. В конце ноября 1941 г. Московская особая авиационная группа на пять дней раньше установленного срока доставила из Ленинграда на Западный фронт 866 тяжелых и средних минометов и 144 противотанковых орудия. Всего в период битвы под Москвой (октябрь 1941 г. — январь 1942 г.) летчики Западной и Московской особых авиагрупп Гражданского воздушного флота совершили 32 730 самолето-вылетов, в том числе 845 в тыл противника, доставили около 50 тыс. военнослужащих и 1365 т боеприпасов, медикаментов и продовольствия ²⁹² .

Еще более широко применялась военно-транспортная авиация в ходе Ржевско-Вяземской наступательной операции войск Калининского и Западного фронтов. В тылу врага были высажены крупные тактические и оперативные воздушные десанты (4-й воздушно-десантный корпус). В это же время самолеты доставляли снабженческие грузы для войск 33-й армии, 1-го гвардейского кавалерийского корпуса и других соединений, когда наземные коммуникации с ними были прерваны противником. Снабжение этих войск и эвакуация раненых осуществлялись с начала февраля 1942 г. до 19 июня того же года, то есть пока основная часть изолированной группировки наших войск не прорвалась в расположение войск Западного фронта. В среднем в сутки войскам доставлялось самолетами 15–18 т ²⁹³ различных грузов, что обеспечивало их боеспособность и позволяло вести самостоятельные боевые действия в тылу противника.

В обеспечении своевременной и эффективной доставки материальных средств войскам самолетами транспортной авиации в начальный период войны серьезной помехой являлась многоступенчатость и сложность управления ее силами и средствами. Так, например, военно-транспортная авиация подчинялась ВВС, транспортные планеры и укладчики парашютной тары находились в воздушно-десантных войсках, самолеты-буксировщики — в авиации дальнего действия, а тара и снабженческие грузы — в соответствующих службах снабжения и обеспечения. Причем сама организация доставки грузов войскам воздушным транспортом не была регламентирована соответствующими положениями или наставлениями. Ввиду этого при возникновении необходимости в такого рода воинских перевозках штабу тыла требовалось каждый раз согласовывать многие вопросы между рядом инстанций, что требовало много сил и, главное, времени. Отрицательно сказывалась также недостаточная подготовка летного состава Гражданского воздушного флота к полетам в сложных условиях, отсутствие опыта и необходимого количества радиосредств, что затрудняло взаимодействие между транспортной авиацией и обеспечиваемыми войсками.

Ряд трудностей по обеспечению своевременной доставки материальных средств войскам транспортной авиацией был связан также с недостатком парашютно-десантной тары, упаковочных материалов, приспособлений для укладки грузов, неопытностью погрузочных команд и команд, выделяемых для сбора и приема снабженческих грузов, выброшенных из самолетов, особенно зимой, при глубоком снежном покрове.

Основным организатором доставки материальных средств войскам фронтов в центральных органах управления был штаб начальника Тыла Советской Армии, а на фронтах — штабы тыла фронтов. Они разрабатывали планы доставки материальных средств войскам воздушным транспортом и контролировали их исполнение. Подвоз снабженческих грузов на аэродромы, их затаривание и погрузка в самолеты осуществлялись центральными и фронтовыми складами и силами внештатных команд, выделяемых из частей обслуживания. Подготовка самолетов и аэродромов, обеспечение полетов возлагались в центре на командование Военно-Воздушных Сил и авиации дальнего действия, а на фронтах — на командование воздушных армий и подчиненные им части боевой авиации или особые авиационные группы Гражданского воздушного флота. Подготовка площадок для приема грузов, их выгрузка или сбор (при доставке беспосадочным способом) обеспечивались распоряжением начальников тыла тех оперативных объединений или соединений, для которых осуществлялась доставка грузов.

Исключительно важную роль сыграл воздушный транспорт в обеспечении осажденного Ленинграда, а в середине ноября 1941 г., когда по ледовым условиям навигация на Ладожском озере прекратилась, он стал единственным средством транспортной связи с городом. Для доставки продовольствия в Ленинград из Московской авиационной группы особого назначения было выделено 30 самолетов Ли-2 с опытными и хорошо подготовленными экипажами.