המצרים, שראו את נחיתות חיל האוויר שלהם מול חיל האוויר הישראלי, החליטו להרחיב את איכות וכמות סוללות הנ"מ שבידם. מצרים פנתה בסיועה פטרוניתה ברית המועצות ליצירת "חומת הגנה" נייחת מפני חיל האוויר הישראלי. המצרים התמקדו בעיקר בסוללות טילים מונחי מכ"ם לטווח בינוני מסוג SA-2 ו-SA-3, ולהשלמת ההגנה הקימו עשרות סוללות של תותחי נ"מ ארבע-קנים מכווני מכ"ם מסוג ZSU-23-4 ("גאנדיש").
מערך ההגנה האווירית המצרי, שלבש ממדים דיוויזיוניים (מערך הנ"מ השני בגודלו בעולם אחרי הסובייטי דאז), כלל עשרות רבות של סוללות טילים ותותחים. מטרת העל של המצרים, בסיוע הצוותים מברית המועצות, הייתה לבנות אמ"ט מעל מצרים שראשיתו בתעלת סואץ, קו הפסקת האש עם ישראל.
החל מאפריל 1970 החלו מאמצים מצריים לקידום הסוללות מזרחה לעבר קו המים. המאמצים נמשכו עד הפסקת האש וסיום מלחמת ההתשה ב-7 באוגוסט 1970. המאבק לקידום סוללות הנ"מ לתעלה עלה למצרים באבדות כבדות, וההערכה היא כי בסביבות 10,000 פועלים, יועצים וחיילים, נהרגו בחודשי המבצע. עם זאת המהלך המצרי בוצע בהצלחה, כאשר בימים הראשונים לאחר הפסקת האש במלחמת ההתשה ניצבו סוללות הטילים והתותחים המצריות על קו המים. המערך השלם הגן על כל אורך הקו.
המהלך המצרי האחרון בבניית האמ"ט התרחש מספר ימים לאחר החתימה על יוזמת רוג'רס השנייה, במסגרתו הפרו המצרים את הפסקת האש, וקידמו את סוללות הטילים אל קרבת התעלה. בכך השיגו המצרים עליונות אווירית גם 20 ק"מ ממזרח לתעלה, בתוך חצי האי סיני שהיה בשליטת ישראל. יוזמת רוג'רס נפלה בשל מהלך זה, כיוון שישראל לא הייתה מוכנה לעבור בשתיקה על ההפרה הבוטה של הסכם הפסקת האש ולהמשיך בתהליך המדיני. על מנת למנוע חידוש הלחימה מצד ישראל התחייבה ארצות הברית לספק לה טילים נגד מכ"ם (AGM-45 שרייק) שיבטלו את היתרון הטקטי שמצרים השיגה בקידום מערך הנ"מ מזרחה. טילים אלה היו חלק מהחימוש עליו התבססה תוכנית מבצע תגר.
תפנית נוספת בעליונות האווירית בין ישראל למדינות ערב התרחשה באמצע שנת 1973, כאשר המצרים והסורים הצטיידו בטיל נ"מ סובייטי מסוג חדש, SA-6. טיל זה היה הפיתוח האחרון של הסובייטים, הוא היה מונחה מכ"ם ויועד לטווחים בינוניים של עד 20 ק"מ מגובה נמוך לבינוני. יתרון נוסף שלו על הטילים הוותיקים יותר, היה שהמשגר נבנה על רכב זחלי שאיפשר פריסה מהירה שלו, ודילוג מהיר יותר של הסוללות ממקום למקום (אלמנט חשוב לכוחות שרוצים להתחמק ממתקפה). בנוסף, כיוון שטיל זה היה חדיש ביותר, לא היו ברשות ארצות הברית אמצעי נגד יעילים כנגדו.
חידוש נוסף בו הצטיידו יחידות החי"ר של מצרים וסוריה היה טיל כתף מונחה חום חדיש מסוג SA-7 "סטרלה", כאשר מטרת טילים מסוג זה להגן על כוחות הקרקע המתקדמים בשטח מפני תקיפה אווירית.
שינוי הגישה האסטרטגית.
במלחמת ששת הימים, כאשר המטוס היה הכלי המאיים ביותר, פנו מטוסי חיל האוויר להשמדת שדות התעופה ומטוסיהן של מדינות ערב. הניסיון שנצבר במהלך מלחמת ההתשה הצביע על שינוי במגמה זו, כשטילי הנ"מ החלו להיות הגורם האווירי העיקרי של צבאות ערב. אי לכך היה על קובעי האסטרטגיה בחיל האוויר הישראלי לערוך שינויים במחשבתם ולהתאים עצמם לאיום החדש. מתארי תקיפה חדשים נבנו ובחיל האוויר הוכנו תוכניות מגירה לתקיפת מערכי הנ"מ המצרים והסורים, אך במקביל לא נזנחה אסטרטגיית ההפצצה של שדות התעופה, ויתרה מכך, היה לה עדיין משקל גדול יותר מאשר לחיסול הנ"מ.
חיל האוויר הניח שבעת מלחמה יינתנו לו 48 שעות להשמדת מערך הנ"מ של האויב, אך בפועל לא זכה לכך, משום שנאלץ להתערב בלחימה הקרקעית מוקדם הרבה יותר ממה שתכננו מפקדיו.
סדר הכוחות ערב פרוץ המלחמה.
ערב המלחמה, באוקטובר 1973 היו מרבית מטוסי חיל האוויר מתוצרת אמריקאית ומקצתם מתוצרת צרפתית.
מטוסי הקו הראשון היו מטוסי הפנטום שהיו בעלי מעטפת ביצועים רחבה, בעלי יכולת נשיאת חימוש רב ומגוון (עד 7 טון) וטווח גדול. בחיל האוויר היו 4 טייסות פנטום ובהן 125 מטוסים. מטוסי היירוט העיקריים היו המיראז' 3 (2 טייסות) והנשר (2 טייסות), ומטוס התקיפה העיקרי היה הסקייהוק (5 טייסות) שהוא מטוס תת-קולי חד-מושבי.
סה"כ היו לחיל האוויר 383 מטוסי קרב כאשר 301 היו מוכנים לפעולה בצהרי יום הכיפורים ו-82 היו במצבים של תקלות או השבתות.
לישראל לא היו מסוקי תקיפה במלחמת יום הכיפורים. מסוקי חיל האוויר עסקו בתובלה של לוחמים, פצועים, ציוד ומפקדים וכמעט לא שימשו ככוח לוחם.
מטוסי החיל היו פרוסים בשמונה בסיסי טיסה:
ערב המלחמה.
בהשוואה לחילות אחרים בצה"ל העלאת כוננות בחיל האוויר פשוטה ומהירה. חיל האוויר מבוסס על חיילי סדיר וקבע המיומנים בהפעלה מלאה של מערכות החיל. כוחות המילואים של חיל האוויר נקראים לסיוע לכוחות הסדירים רק כאשר יש איום גדול שעשוי לדרוש הפעלה מלאה וממושכת של המערך המוטס.
ימים ספורים לפני פרוץ המלחמה, בעקבות העלאת הכוננות, החליט מפקד חיל האוויר בני פלד לגייס כ-1,500 אנשי מילואים. גיוס זה כלל את כל אנשי צוותי האוויר ומספר מסוים של צוותי קרקע (אנשי חימוש, מכונאים וטכנאים).
בחיל האוויר נהגו תוכניות שונות בהן צריך לנקוט במקרה של עימות עם מדינות ערב. אחת התוכניות הייתה למכה מקדימה: מתקפה אווירית מסיבית על מתקנים חשובים ואסטרטגיים של האויב ובהם שדות תעופה, סוללות נ"מ ומפקדות.
כבר בשעות הבוקר המוקדמות של 6 באוקטובר נכנס חיל האוויר לכוננות עליונה לקראת מתקפת מנע כנגד הסורים והמצרים, לאחר שהגיעה התרעת מלחמה קונקרטית מאשרף מרואן שהיה הסוכן הבכיר ביותר של "המוסד" במצרים. בעוד שהרמטכ"ל תמך במתקפה זו ופקד על חיל האוויר להתכוננן אליה, התנגד שר הביטחון בכל תוקף למכה מקדימה מסיבות מדיניות. בישיבת החירום שנערכה ב בסביבות השעה 8:00 בבוקר, פסקה ראש הממשלה גולדה מאיר כי מתקפה כזאת לא תתבצע מסיבות מדיניות.
מערך הקרב במלחמה.
מבצעי "תגר" ו"דוגמן 5" להשמדת סוללות הטילים.
איום טילי הנ"מ הסובייטים היווה בעיה קשה. חיל האוויר הכין תוכניות מגירה לפגיעה בסוללות הטילים המצריות ("תגר") והסוריות ("דוגמן 5"). לפי תוכניות אלו, ייצא חיל האוויר במטסים גדולים לאחת החזיתות ולאחר השמדת כל סוללות הטילים, יעבור לחזית האחרת. בפועל, ההפתעה של מלחמת יום הכיפורים יצרה מספר בעיות:
במטכ"ל הוחלט בלילה שבין שבת לראשון כי תוכנית המתקפה הראשונה תהיה כנגד מערך הנ"מ המצרי במסגרת מבצע תגר. יציאת המטס הראשון לכיוון מצרים הייתה בשעה 6:30 בבוקר, אולם בעוד המטוסים בדרך למצרים הבינו במטכ"ל כי המצב בחזית הסורית קשה הרבה יותר ויש להעביר את הכוח האווירי לצפון. דיין, שר הביטחון, הורה לנטוש את החזית המצרית לטובת החזית הצפונית. בכך, פקודת תגר שהייתה אמורה להתבצע במספר מטסים (כל מטס מעל מאה גיחות) הספיקה רק לבצע את מתקפת ההכנה נגד תותחי הנ"מ המצריים מבלי שהושמד אפילו טיל אחד. חמור מכך, מאחר שהמבצע לא הושלם, שוקמו יחידות התותחים שנפגעו וכבר ביום שלמחרת יכלו לירות ולהפיל את מטוסי חיל האוויר המתקרבים.
מבצע דוגמן 5 נועד להשמיד את סוללות הטילים הסוריות, כדי לאפשר לחיל האוויר לסייע לחילות היבשה בבלימת הצבא הסורי ברמת הגולן. מרגע ביטול "תגר" היו רק מספר שעות לצוותי הקרקע לחמש ולתדלק מחדש את המטוסים כדי שעוד לפני הצהריים יהיו המטוסים מוכנים לבצע את דוגמן. כפי שצוין לא נערכו גיחות צילום ברמת הגולן מה-5 לחודש ולא היה מידע עדכני על מיקומן של סוללות טילי הנ"מ. חלק מהסוללות הסוריות היו נייחות, אך תותחי הנ"מ שליוו את כוחות הקרקע וסוללות הSA-6 היו ניידים ואלו זזו מהמקומות שהיו בהם יומיים קודם (למרות שזזו רק בין 6 ל-7 באוקטובר, כך שהיה צריך לצלם ביום ראשון בבוקר כדי לזהות את התזוזה).
מטוסי החיל המריאו למטס הראשון לאחר עיון חפוז בפקודת המבצע ומפות הניווט וללא תצ"אות מעודכנות. בדרך אל היעד הופלו שני פנטומים וארבעה הופלו בדרך חזרה. לעומת זאת הושמדה רק סוללה אחת מתוך 25 סוללות ועוד אחת נפגעה. שני אנשי צוות אוויר נהרגו (קיבלו את עיטור המופת על פעולתם) ו-9 נפלו בשבי הסורי.
כישלונו החמור של מבצע דוגמן גרם לכך שחיל האוויר לא יצא למתקפה כוללת על מערכי הנ"מ הערביים עד לתום המלחמה, אלא כרסם את הנ"מ שבקצות האמ"ט והשמיד מערכי טילים מבודדים. הפגיעה העיקרית בסוללות הטילים התרחשה רק לאחר תחילת צליחת תעלת סואץ במבצעי מפצח שהביאו להשמדתם המלאה, וכן על ידי כוחות החי"ר והשריון שפגעו בחלק מסוללות הטילים.
למרות כישלון "דוגמן" וביטול "תגר", המשיך חיל האוויר באופן שיטתי לפגוע במערכי הנ"מ של מצרים וסוריה עד לסוף המלחמה. היו תקיפות בחלק הצפוני של התעלה באזור פורט סעיד, באזור קנטרה, במובלעת הסורית, באזור הצליחה הישראלית ועוד. בסך הכל לאורך כל המלחמה הושמדו על ידי חיל האוויר 52 סוללות נ"מ בשתי החזיתות ועוד 12 על ידי כוחות הקרקע המתקדמים. בסך הכל אבדו 17 ממטוסי חיל האוויר במלחמה נגד הנ"מ, מתוכם 6 במבצע "דוגמן" ו-6 במבצע "מפצח 22" לתקיפת סוללות הטילים בגזרת קנטרה ב-18 באוקטובר.
פעילות חיל האוויר בחזית הדרום.
יעפי קלע לתקיפת הגשרים בתעלה.
מהיום השני למלחמה ועד לשלביה המתקדמים, בהם צה"ל כבר אחז בראש גשר בגדה המערבית של תעלת סואץ, ניהל חיל האוויר רצף של מתקפות להשמדת הגשרים שהצבא המצרי בנה על תעלת סואץ.