בהדמיות שונות שבוצעו בסיועו של יואש צידון נראה כי תנאי הכרחי להצלחת המבצע היה הפתעה מוחלטת של צבאות ערב כך שמטוסי יירוט לא יוזנקו כנגד המטוסים שחמושים במתאר הפצצות ואינם ערוכים לקרב אוויר. נמצא עוד כי לחיל האוויר דרושים 530 מטוסים לצורך הפצצת 14 שדות התעופה הערביים שבתוכנית, בעוד שלחיל האוויר רק כ-200 מטוסים כשירים למטרות הפצצה. לפיכך יישום המבצע חייב שחלק גדול ממנו ייעשה בגלי תקיפה מאוחרים יותר, ללא אותה הפתעה הכרחית, תוך ניהול קרבות אוויר מול מטוסי יירוט של צבאות ערב.
למרות הקושי ביישום, שנבע ממספר המטוסים המועט ביחס למשימה, שברשות חיל האוויר, המשיכו המתכננים בעדכון התוכנית בהתאם לשינויים בחיל האוויר ובשדות התעופה הערביים ובשנת 1965 הודפסה תוכנית המבצע המעודכנת במספר עותקים והועברה לבסיסי חיל האוויר הרלוונטיים.
ההכנות למבצע.
ב-15 במאי, בעיצומו של יום העצמאות תשכ"ז, צלחו כוחות יבשה מצריים את תעלת סואץ ונכנסו למרחבי סיני. בכך הכניס נשיא מצרים גמאל עבד אל נאצר את ישראל למצב חירום, שכונה "תקופת ההמתנה".
בעקבות ההסלמה הגוברת יזם מפקד חיל האוויר, האלוף מוטי הוד, עדכון של תוכנית מוקד. נבדקו מחדש טבלאות המשימות, ההקצאה של מבני המטוסים, נתיבים ועוד. בחיל האוויר החלה פעילות תחזוקה מאומצת להכשרת מטוסים מושבתים או כאלה שנמצאים בתחזוקה תקופתית.
הרמטכ"ל יצחק רבין שקל את הפעלת התוכנית אך סבר כי טמונים סיכונים גדולים במבצע:
לאחר שנועץ עם מפקד חיל האוויר מוטי הוד, הסכים רבין לקחת את הסיכונים שביציאה למבצע. הוחלט כי מבצע מוקד יהיה זה שיפתח את המלחמה כאשר המאמץ הראשון יופנה כנגד מצרים ובשלב שני יותקפו סוריה וירדן, על אף שבשלב זה יאבד גורם ההפתעה הדרוש.
בפני הממשלה הוצג המבצע בקווים כלליים בלבד במטרה למנוע דליפת התוכנית. לאחר התלבטויות רבות לנוכח הסיכונים אישרה הממשלה את התקיפה ב-4 ביוני והותירה את בחירת שעת התקיפה למפקד חיל האוויר.
הוד קבע כי שעת התקיפה תהיה 07:45 (שהיא 8:45 לפי שעון מצרים), שעה שבה ערפילי הבוקר כבר התפוגגו, משטר הרוחות נוח, פטרולי הבוקר המצריים שבו לבסיסם לארוחת בוקר (בשעות 7.40-8.00), ושבה מפקדי הבסיסים המצריים בדרכם לבסיס.
בשעה 18:00, מספר שעות לאחר אישור הממשלה, זומנו למפקדת חיל האוויר שלושת מפקדי בסיסי חיל האוויר, הכנפות ומספר קציני מטה לתדריך דחוף וסודי. מפקדי הבסיסים תודרכו בפרטי המבצע שיועד לבוקר היום שלמחרת. מלבד פרטי המבצע נתבקשו המפקדים לנקוט בכל האמצעים לשמירת סודיות מוקפדת ביותר: הטיסה תהיה בגובה נמוך מאוד תוך שמירה קפדנית על דממת אלחוט מוחלטת. טייס שנקלע למצב חירום יחזור לבסיסו אם יוכל או ינטוש את מטוסו מבלי לדווח על כך בקשר ולא יפעיל את מכשיר האיתור האלחוטי (מכשיר "שרה") עד לאחר שעת ההפצצה. המטוסים ימריאו ברצף בזה אחר זה ללא קבלת אישורי המראה. מטוס שתתגלה בו תקלה או שטייסו ישתהה בהמראה ייעקף על ידי המטוס הבא מבלי להאט את קצב ההמראה. ראש ענף מבצעים רפי הר-לב, מסר לכל אחד ממפקדי הבסיסים רשימת "כוחות ומשימות" עדכנית.
מפקדי הבסיסים הונחו לתדרך את סגניהם רק בשעות הלילה, ואת הטייסים בתדריך שיערך בשעה 04:20 לפנות בוקר המחרת.
בעת הזו היו לחיל האוויר 203 מטוסים שמתאימים למשימות הפצצה בתשע טייסות של מטוסי קרב, אשר 197 מתוכם שמישים.
התנהלות המבצע.
ביום שני, 5 ביוני 1967, עם אור ראשון יצאו כהרגלם פטרולי היירוט של חיל האוויר המצרי במרווחים של חצי שעה זה מזה. בשעה 07:30 כמתוכנן נחתו אחרוני מטוסי הפטרול המצריים וטייסיהם פנו לארוחת הבוקר בבסיסם. יחידות ההאזנה של חיל המודיעין קלטו תשדורות שגרתיות ופעילות אימונים בחיל האוויר המצרי.
לשם הונאת חילות האוויר הערביים, ובמיוחד חיל האוויר המצרי, המריאו בשעה 06:45 ארבעה מטוסי אימון של בית הספר לטיסה מדגם פוגה מגיסטר שהתחזו ברשת הקשר למטוסי קרב. הטייסים דברו ביניהם רבות לאורך כל הטיסה כשהם משתמשים באותות קריאה של טייסות קרב רבות ומדמות טיסות אימונים שגרתיות של מספר מבני מטוסי קרב.
פרט ל-12 מטוסי מיראז' 3 שנשארו להגנה על שמי המדינה, המריאו כמתוכנן בזה אחר זה כל מטוסי חיל האוויר שהיו כשירים למשימות הפצצה וזאת בתזמון מדויק כך שיהיו מעל מטרתם בדיוק בשעה 07:45 לפי שעון ישראל. הנעות המטוסים החלו בשעה 06:50. ראשוני הממריאים היו מטוסי אוראגן שיצאו מבסיס חצור ב-07:14 להפצצת שדה התעופה ביר גפגפה בסיני. בתוך כעשר דקות היו כל המבנים באוויר בדרך למטרתם. המבנים הורכבו ממטוסי ווטור, אוראגן, מיסטר IV, סופר מיסטר ומיראז' 3. ההמראה בוצעה כמתוכנן בדממת אלחוט מוחלטת כאשר צוות הקרקע מאשר את המראתם בתנועות ידיים, בפנסים ובשלטים בלבד. לאחר ההמראה התכנסו המטוסים במבנים צמודים בטיסה בגובה נמוך. לאחר המראת מטוסי ההפצצה המריאו זוג מטוסי ווטור בלתי חמושים שעליהם ציוד אלקטרוני לחסימת מכ"ם כשהם מלווים בשני מטוסי מיראז'. מטוסי הווטור נסקו לגובה רב וחסמו את מכ"מי הגילוי האווירי המצריים למשך שעתיים.
על מובילי המבנים היה לנווט על פי אזימוט תוך שמירה על מהירות טיסה קבועה למשך זמן קצוב כשגובה הטיסה אינו מאפשר שדה ראייה מספיק לניווט נוח.
בחדר המלחמה של חיל האוויר שהו הרמטכ"ל יצחק רבין, מפקד חיל האוויר מוטי הוד, יועץ ראש הממשלה לביטחון יגאל ידין וקציני המטה הכללי ומטה חיל האוויר בהמתנה דרוכה וממושכת לדיווחים. בשעה 07:40, כחמש דקות לפני ההפצצה, קיבל הר-לב ידיעות ממקורות מודיעיניים שונים שלפיהם לא ניכרת תנועה חריגה בחיל האוויר המצרי ובכך הופג החשש מדליפת המבצע.
הגל הראשון.
בשעה 07:45 הגיעו מטוסי חיל האוויר, בו זמנית, אל 11 שדות תעופה מצריים. סמוך ליעדים הדליקו הטייסים את מכשירי הקשר ודיווחו כל אחד בתורו על כניסה ליעף הפצצה של המסלולים. המטוסים תקפו חלק משדות התעופה באמצעות פצצות פיצוח מסלולים (פפ"ם) שתוכננו בצרפת ויוצרו בישראל. התקיפה הפתיעה לחלוטין את חיל האוויר המצרי.
לאחר שהטילו את פצצותיהם, המשיכו מטוסי חיל האוויר לחוג סביב שדות התעופה ולהמטיר אש תותחים על מטוסים שכלואים בו. ביעפי הצליפה הובערו מטוסים ומתקנים רבים בכל שדה. במקצת שדות התעופה נאלצו המבנים לנהל קרבות אוויר עם מטוסים מצריים שהמריאו לפני ההפצצה. לאחר שסיימו את הצליפה נכנסו מבנים נוספים להמשך השמדת השדות.
לחלק מהמטוסים, בעיקר במבנים המאוחרים, נותרו לאחר התקיפה פגזי תותחים שלא הומטרו על השדה. מטוסים אלה צלפו על מטרות מצריות מזדמנות בדרכם חזרה כגון שיירות כלי רכב, מתקני מכ"ם וכו'.
תקיפות הגל הראשון נמשכו מ-07:45 ועד 09:05 ובו הושמדו 197 מטוסים מצריים, מתוכם 8 בקרבות אוויר. שישה שדות תעופה מצריים הושבתו כליל: אל עריש, ביר גפגפה, ביר תמדה וג'בל ליבני בסיני ופאיד וכברית מעבר לתעלת סואץ.
לחיל האוויר הישראלי אבדו בתקיפות הגל הראשון שמונה מטוסים, שבעה טייסים נהרגו, שלושה טייסים נפצעו ושניים נפלו בשבי.
מיד לאחר גל התקיפה הראשון פותחו תצלומים שהביאו המטוסים במטרה להכין יעדים חדשים לגל התקיפה השני. בעיקר נבחנו תצלומי שלושת שדות התעופה הגדולים שהותקפו: בני סואף, אבו סואר וקהיר מערב.
החל מהשעה 9:00 שידרו תחנות הרדיו המצריות, לרבות תחנת "קול הרע"ם מקהיר", ששידרה בשפה העברית, דיווחים שוטפים על תבוסה ישראלית. בין היתר דווח "מטוסינו תקפו מטרות בשטח ישראל" "בעוד שעות ספורות תיפול תל אביב בידינו הערבים".
מיד בתחילת ההפצצה פקד רבין לכוחות החי"ר והשריון לפרוץ לסיני. ובכך למעשה פרצה המערכה הקרקעית של מלחמת ששת הימים.
הגל השני.
לאחר שהתבררו הפגיעות בשדות המצריים השונים נבחרו מטרות לגל התקיפה השני.
המבנים יצאו במהירות לאחר תדריך קצר ולאחר חימוש ותדלוק המטוסים ששבו מהגל הראשון.
בגל התקיפה השני, בשונה מהראשון, טסו המבנים בגובה חסכוני בדלק שמאפשר ניווט יעיל. איתור השדות היה פשוט מאחר שהם העלו עשן מהתקיפות הקודמות.
תקיפות הגל השני החלו בשעה 09:34 והתמקדו בבסיסי חיל האוויר המצרי שעל פי תוכנית מוקד המקורית לא ספגו את מטען הפצצות הדרוש להשמדתם או כאלה שהיה ספק לגבי סגירתם. חלק מהמבנים ביצעו יעפי צליפה במטרות מזדמנות מצריות בסיני לאחר שבשדות שתקפו אזלו המטרות. הותקפו משאיות, מתקני מכ"ם, כלי רכב ועוד.
סך הכל בוצעו בגל השני 164 גיחות והותקפו 11 שדות תעופה וכן תחנות מכ"ם ואמצעי לוחמה אלקטרונית. בגל זה הושמדו 107 מטוסים. התקיפות נמשכו שעה ו-44 דקות.
בשעה 12:00 החלו מטוסים סוריים, ירדנים ועיראקיים לתקוף מטרות בצפון ישראל, וגרמו נזקים מועטים.
הגל השלישי.
לאחר התקפת הגל השני בוצעה בחיל האוויר הערכה מחודשת ונלמדו תוצאות התקיפה.
כל בסיסי חיל האוויר המצרי בסיני היו מושבתים וכל המטוסים שבהם מושמדים. גם שדות התעופה העיקריים האחרים במצרים היו מושבתים וכך גם רוב מתקני המכ"ם. לפיכך פחת החשש ממפגש ומעימות עם מיירטים מצריים ולכן התקיפות הבאות בוצעו בטיסה בגובה נוח לניווט ולטיסה מהירה וחסכונית בדלק גם כאשר המבנים היו מעל לסיני.
החל מהשעה 11:30 הוזנקו מטוסי תקיפה סוריים כנגד מטרות בצפון ישראל בתגובה לתקיפת מצרים. לנוכח ההצלחה בהשבתת השדות המצריים והתמעטות המטרות שנותרו להשמדה במצרים, החליט מפקד חיל האוויר, מוטי הוד, להוציא מבנים שתוכננו לתקיפות חוזרות במצרים לכיוון שדות התעופה בסוריה. חלק מהמבנים קיבלו את המשימות והיעדים החדשים בדרכם למטוסים. מאחר שתקיפת השדות הסוריים נעשתה ללא גורם ההפתעה שהיה בגל התקיפה הראשון במצרים, שיגר חיל האוויר מבני מיראז'ים במקביל למטוסים שהפציצו וסיפקו להם חיפוי כנגד מטוסי יירוט סוריים שחגו מעל לבסיסים.