В первые 8 месяцев войны организовать полевой ремонт было очень трудно, так как части были почти не обеспечены средствами ремонта, а процент изношенных и поврежденных самолетов быстро возрастал. Дальняя авиация получила от ВВС 354 самолета, из них 146 неисправных, в том числе 72 находились на местах вынужденных посадок. Ставка приказала все неисправные самолеты привести в боеготовное состояние в течение месяца.
В результате ряда мероприятий и усилий инженерно-технического состава к указанному сроку был восстановлен 121 самолет и сданы на ремонтные базы 25.
Для поддержания техники на достаточном уровне боеготовности была организована система полевого ремонта. Первоначально в ее состав вошли 26 подвижных авиаремонтных мастерских (ПАРМ-1) и 7 технических команд по уборке и транспортировке поврежденных самолетов. С каждым годом число ремонтных подразделений возрастало. В 1943 г. имелось ПАРМ-1-65, техкоманд - 17, в 1944 г. ПАРМ-1-74, техкоманд - 16.
Объем работы увеличивался пропорционально росту самолетного парка. В то же время среднегодовой процент исправности самолетов возрастал. В 1943 г. он составлял 80%, в 1944 г. - 86%,в 1945 г. - 90,6%. Силами и средствами полевой ремонта с 1942 по май 1945 г. отремонтировано 51595 самолетов и 11653 двигателя. В 1944 г. отремонтировано самолетов в 5 раз больше, чем в 1942 г. К концу войны имелось уже 96 ПАРМ-1. Техническими командами дивизий отремонтировано за войну 4335 воздушных винтов и 3262 самолета. Большую помощь в организации полевого ремонта оказали заводские команды.
Таким образом, полевые ремонтные подразделения выросли в мощную организацию, способную выполнять разнообразные виды ремонта техники. Несмотря на трудности, они свою задачу по обеспечению быстрого некачественного ремонта самолетов в полевых условиях выполнили.
До марта 1943 г. у ДА не было своей стационарной ремонтной сети. Восстановительный ремонт авиатехники производился в мастерских ВВС округов, воздушных армий, за счет имевшейся у них излишней производственной мощности. При такой системе ремонт техники ДА проводился часто в последнюю очередь, сроки затягивались.
Постановлением ГКО от 15 марта 1943 г. из ВВС были переданы в состав ДА 16 авиамастерских - 10 стационарных, 2 подвижных железнодорожных и 4 школьных, которые находились на значительном удалении от аэродромов базировать частей. Кроме того, из 16 авиамастерских только 10 специализировались на ремонте состоявших на вооружении ДА самолетов. Несмотря на эти трудности, ремонтная сеть за два года отремонтировала 10023 авиадвигателя и более 2060 самолетов.
Изобретательская и рационализаторская работа являлась неотъемлемой частью повседневной деятельности инженерно-технического состава частей. Это объясняется прежде всего тем, что в начале формирования ДА получила самолетный парк с невысоким процентом исправности. В то же время от должна была действовать ночью, на предельном радиусе. Для выполнения этой задачи пригодны были самолеты ТБ-7 и часть Ил-4. Первых производилось крайне мало, а последние требовали модернизации в целях увеличения дальности.
Основными направлениями модернизации самолетов являлись: увеличение радиуса действия Ил-4, бомбовой нагрузки и мощи стрелкового вооружения; переделка транспортных самолетов Ли-2 в бомбардировщики; приспособление всех самолетов к полетам ночью и в сложных метеоусловиях; конструктивное улучшение машин; оборудование их приспособлениями, облегчающими условия зимней эксплуатации в различных районах, от Заполярья до Закавказья; организация полевого ремонта и обеспечения дефицитными расходными деталями. Для решения этих проблем была развернута широкая изобретательская и рационализаторская работа под девизом: "Ру-кой победишь одного, а головой тысячи". Результаты не замедлили сказаться. Только в 1943 г. в частях было внесено около 900 рационализаторских предложений, способствовавших повышению боеготовности и модернизации самолетов. 18 предложений были переданы в авиапромышленность и внедрены в серийное производство, 4 из них имели государственное значение, а 2 были взяты под контроль ГКО (ремонт воздушных винтов, регенерация отработанного авиамасла).
Был предъявлен промышленности образец самолета Ил-4 с двумя подвесными бензобаками емкостью по 325 литров каждый и двумя дополнительными масляными баками по 70 литров. По этому образцу заводскими бригадами и силами технического состава полков к маю 1942 г. было переоборудовано несколько сот Ил-4, а промышленность внедрила его в серийное производство. Дальность увеличилась на 450-480 км, что позволило наносить удары по глубокому тылу противника.
Обобщение опыта полетов на дальние цели показало, что Ил-4 имел следующие недостатки: большие колебания в расходе горючего вследствие неправильной регулировки карбюраторов и их автоматики, что отражалось на дальности полета, слабый подогрев воздуха, подаваемого в карбюратор, и как следствие этого отказы в работе в зоне обледенения; плохая маскировка самолетов в воздухе из-за отсутствия пламегасителей на выхлопных патрубках двигателей, наличие голубой окраски нижней поверхности фюзеляжа и плоскостей, дающей световое отражение в лучах прожекторов; устаревшие пулеметы.
За несколько месяцев рационализаторы помогли ликвидировать все эти недостатки. Так, старший инженер полка 113-й дивизии майор С. Н. Дорогованин разработал конструкцию пламегасителей, сделанных из подсобных материалов. Вскоре они были поставлены на все самолеты, а затем стали изготовляться промышленностью. В башне стрелка-радиста был установлен крупнокалиберный 12,7-мм пулемет. Нижние поверхности самолетов были окрашены черной краской, не дающей отражения в лучах прожекторов.
Продолжительность полета с подвесными бензобаками увеличилась от 40 до 80 минут, а летчик комиссар А. П. Чулков увеличил продолжительность полета на 1 час 38 минут. Старший инженер 17-й дивизии майор М. П. Петросян сконструировал систему подогрева карбюраторов двигателей, что избавило их от обледенения на больших высотах и в осенне-зимних условиях.
В связи с недостатком бомбардировщиков Ил-4 в начале 1942 г. по предложению инженеров было проведено переоборудование транспортного самолета Ли-2 под вариант бомбардировщика с наружными бомбодержателями, обеспечивающими подвеску бомб до 1000 кг. На правом сиденье установлен прицел и электросбрасыватель бомб, оборудована кабина штурмана. Испытания, проведенные в частях, показали хорошие результаты. По представлению Военного совета ДА ГКО принял решение о переоборудовании всех Ли-2, а также о внедрении их в серийное производство, оснащенными бомбардировочным и стрелковым вооружением.
Уже к середине 1942 г. численность боевых машин увеличилась на 160-180. В дальнейшем рост самолетного парка достигал до 40 единиц в месяц сверх поступавших Ил-4. Эти мероприятия позволили в кратчайший срок сформировать новые полки, а также перевооружить части, имевшие на вооружении устаревшие ТБ-3. С 1943 г. на долю бомбардировщика Ли-2 приходилось до 30% самолетного парка.
При участии рационализаторов в серийное производство были внедрены: на всех самолетах система заполнения бензобаков нейтральным газом, что сократило число пожаров и взрывов при попадании в баки пуль и осколков снарядов; электротермический антиобледенитель передних кромок крыльев, киля и стабилизатора. На группе самолетов Ли-2, выполнявших спецзадания, установили дополнительные внутрифюзеляжные бензобаки. Дальность увеличилась почти в два раза, а продолжительность полета достигла 10 часов.
Зимой 1942 г. наблюдались случаи потери радиосвязи с бомбардировщиками вследствие обрыва антенн при их обледенении. Но и здесь победила рационализаторская смекалка. Инженер-капитан Н. И. Шведенко (45 ад) предложил установить антиобледенительные колпачки на изоляторы и резиновые амортизаторы в задней части горизонтального луча антенны.
Для повышения обороноспособности Ил-4 стал необходим четвертый член экипажа, стреляющий из нижней люковой установки. Силами техников полков был поставлен дополнительный пулемет, четвертые абонентные аппараты связи, кислородные приборы.