16 апреля 1942 года 62-я авиационная дивизия дальнего действия приступила к боевой работе в интересах Северо-Западного фронта. Действуя с аэродрома Монино, старший лейтенант А. Н. Пономаренко участвовал в тыловом обеспечении подразделений фронта в районе Демянска. С 12 мая 1942 года дивизия, в которой служил Алексей Никифорович, вновь на Юго-Западном фронте. В ходе майского наступления Красной Армии во время Харьковской операции А. Н. Пономаренко участвовал в ночных налётах авиации дальнего действия на железнодорожные узлы и аэродромы противника в Орле, Орджоникидзеграде, Белгороде, Курске, Карачеве и Чугуеве, а также в бомбардировках скоплений живой силы и техники немецких войск в районе Волчанска. Несколько боевых вылетов Алексей Никифорович совершил по заданию Генерального штаба РККА на выброску парашютных десантов в тылу противника.