1 października 1942 w stopniu pułkownika ("Oberst"), został skierowany do personelu Jagdfliegerführer 3, 15 października wyznaczany został na Jagdfliegerführer 5, był odpowiedzialny za taktyczne dowództwo nad północno-zachodnią Francją. W kwietniu 1944 Gollob uzyskał przydział do Inspektoratu Lotnictwa Myśliwskiego dowodzonego przez Adolfa Gallanda. Pomagał tam opracowywać nowe projekty samolotów. W listopadzie został wyznaczany dowódcą Jäger-Sonderstab (jednostki myśliwców do zadań specjalnych) działającej podczas alianckiej ofensywy w Ardenach. W styczniu 1945 mianowany został głównym dowódcą niemieckiego lotnictwa myśliwskiego (Jagerflieger), po tym jak Galland zrezygnował przed Oberkommando der Luftwaffe po klęsce w operacji Bodenplatte.