Решить эту задачу было не так-то просто, для этого необходимы были дальние бомбардировщики. Тяжелый бомбардировщик «Илья Муромец» СССР принял на вооружение раньше всех в мире . В тридцатые в Советском Союзе было построено более восьми сотен тяжелых бомбардировщиков ТБ-3, на тот момент самых совершенных в своем классе. Подобных самолетов, да еще в таком количестве, не имела тогда ни одна страна мира. Однако к 1941 году ТБ-3 уже устарели.

В начале Великой Отечественной войны Советский Союз, имея среди всех стран мира больше всего боевых самолетов, не имел стратегической авиации. Согласно справочнику «Боевой и численный состав Вооруженных Сил СССР в период Великой Отечественной войны (1941—1945 гг.). Статистический сборник № 1», на 1 июня 1941 года из 18 759 боевых самолетов имелось 364 старых ТБ-3 (только 194 исправных), 2203 самолетов ДБ-3 различных модификаций и 9 тяжелых бомбардировщиков ТБ-7.

Пять авиационных корпусов Авиации Дальнего Действия в качестве основного самолета имели бомбардировщик ДБ-3 («Дальний Бомбардировщик — третий») конструкции С. В. Ильюшина. Сравнительно небольшой трехместный самолет Ильюшина мог доставить тонну бомб на расстояние чуть более трех тысяч километров. ДБ-3 мог летать и дальше, взяв дополнительное горючее, но тогда он брал меньше бомб. Первый налет на Берлин совершили 7 августа торпедоносцы ДБ-3Т авиации Балтийского флота. Пятнадцать самолетов, с 500 кг бомб каждый, взлетели с самого западного аэродрома на острове Эйзель в Моозундском архипелаге. Пять самолетов сбросили бомбы на Берлин, остальные отбомбились по другим целям.

Налет имел чисто психологическое значение, так как для серьезной бомбардировки просто не было возможностей. Задачей летчиков было попасть в сам Берлин, что при том уровне техники являлось не такой уж простой задачей.

Следующий налет запланировали на 10 августа — выполнять его должны были летчики только что сформированной 81-й авиадивизии. В нее собрали все имеющиеся на тот момент тяжелые бомбардировщики ТБ-7 (позже Пе-8) и дальние бомбардировщики ДБ-240 (позже Ер-2). Командовал дивизией комбриг, Михаил Васильевич Водопьянов, знаменитый летчик, совершивший несколько рекордных перелетов, участник операции по спасению челюскинцев. Получив письменный приказ за подписью Сталина от 8 августа, в котором предписывалось обязательное применение фугасных и зажигательных бомб и личное участие в налете, Водопьянов 10 августа перебросил на аэродром в городе Пушкин 12 самолетов ТБ-7 и 28 ДБ-240.

Операция проводилась в сжатые сроки в условиях строжайшей секретности. В результате о ней не оповестили войска ПВО и Балтийский флот. В ходе подготовки к полету выяснилось, что лететь смогут лишь 16 ДБ-240 и 10 ТБ-7. Причем перегруженным ДБ-240 просто не хватало длины взлетной полосы для разбега. Как только один ДБ-240 снес ограждения взлетной полосы, а у одного из ТБ-7 на взлете отказали сразу два двигателя и самолет разбился, взлет других самолетов был отменен.

В воздух успели подняться и взять курс на Германию десять самолетов, семь ТБ-7 и три ДБ-240. Неприятности у взлетевших начались сразу. Бомбардировщик Водопьянова был прямо на взлете атакован советским истребителем. Советские летчики-истребители просто не знали новых бомбардировщиков и принимали их за немецкие.

Альбом самолетов для зенитной артиллерии, в котором были впервые изображены бомбардировщики ТБ-7 и ДБ-240, был подписан в печать только 21 июня 1941 года и успел поступить далеко не все части. Водопьянов смог уйти от советского истребителя, а вот экипажу лейтенанта Б. А. Кубышко не повезло. Их ДБ-240 на обратном пути сбил свой же истребитель, и пришлось спасаться на парашютах. Самолет ТБ-7 капитана А. Н. Тягунина на обратном пути был сбит своими зенитками и разбился. Самолет ТБ-7 старшего лейтенанта А. И. Панфилова бы поврежден зенитками над Германией, на обратном пути у самолета отказали моторы и он сел на территории Финляндии. Уцелел только стрелок-радист, которого освободили из плена после Победы.

Бомбардировщик Водопьянова был сбит зенитками на обратном пути над Эстонией. Самолет посадили, и экипаж через четыре дня смог выйти к своим. Спасло то, что в составе экипажа был эстонец. Еще три ТБ-7 имели проблемы с двигателями, но смогли дотянуть до своей территории и сели в Торжке, Обухове и Ропше. Самолет Ер-2 капитана А. Г. Степанова пропал без вести. На аэродром в Пушкине вернулся только бомбардировщик старшего лейтенанта Пепегелова.

Долететь до Берлина и сбросить бомбы смогли лишь шесть самолетов, один экипаж не долетел, но сбросил бомбы на территории Германии.

В телеграмме командующего ВВС Красной Армии генерала Жигарева от 12 августа была сказано: «…10 августа на выполнение задания вылетели 7 ТБ-7 и 3 Ер-2. По предварительным данным, по цели работали 2 ТБ-7 и 2 Ер-2. Один ТБ-7 сбросил бомбы до подхода к цели, т. к. сдал мотор. О Водопьянове и Панфилове данных нет… Установить, почему имело место 3 случая отказа правой группы моторов, пока не удалось. …». Результат операции был плачевным.

Самой большой проблемой оказались даже не свои истребители и зенитчики, а ненадежные двигатели. Неполадки с моторами в полете были у всех десяти взлетевших бомбардировщиков. В такой ситуации проводить в спешке подобные операции — это лишь губить людей и машины. Сказались системные проблемы в авиационной промышленности, о которых можно написать целые тома. Впрочем, виноватым за все назначили Водопьянова. Его сняли с должности командира дивизии, но даже не разжаловали и оставили летать командиром корабля. Уж слишком понятно было, что он виновен меньше всех.