После завершения Сталинградской битвы 62-я авиационная дивизия дальнего действия была выведена на переформирование и перевооружение. В мае 1943 года она вошла в состав 6-го авиационного корпуса авиации дальнего действия и участвовала в Курской битве и освобождении Донбасса. За отличие в боевой работе приказом НКО СССР № 274 от 18.09.1943 года она была преобразована в 9-ю гвардейскую авиационную дивизию дальнего действия. Зимой — весной 1944 года А. Н. Пономаренко участвовал в прорыве блокады Ленинграда, разгроме немецко-финских войск на Карельском перешейке, освобождении Прибалтики. Летом 1944 года гвардии капитан А. Н. Пономаренко был переведён на должность заместителя командира авиационной эскадрильи 339-го авиационного полка дальнего действия. Авиационный отряд, которым командовал Алексей Никифорович, скоро стал ведущим отрядом эскадрильи. За время пребывания в должности заместителя командира эскадрильи А. Н. Пономаренко подготовил к боевой работе 15 молодых лётчиков, прибывших в полк из лётных школ. Всего к сентябрю 1944 года капитан А. Н. Пономаренко совершил 183 боевых вылета. Руководимый им отряд сделал 47 успешных боевых самолёто-вылетов с общим налётом 188 часов. В связи с реформированием дальней авиации 339-й авиационный полк 22 декабря 1944 года был преобразован 339-й бомбардировочный авиационный полк в составе 22-й гвардейской бомбардировочной авиационной дивизии 3-го гвардейского бомбардировочного авиационного корпуса. На заключительном этапе войны полк участвовал в Берлинской операции.