16 августа 1938 года был определен в кадры РККА и назначен командиром отряда Эскадрильи особого назначения при Управлении ВВС РККА. Летом 1939 года эскадрилья совершила перелет на Дальний Восток по маршруту Москва — Энгельс — Чкалов — Челябинск — Омск — Новосибирск — Белая — Домна — Чита. В период боев на реке Халхин-Гол воевал в составе 100-й авиабригады в должности инспектора-летчика 54-го скоростного бомбардировочного авиаполка. В ходе Советско-финляндской войны капитан Фёдоров был командирован на Северо-Западный фронт, затем назначается в 55-ю скоростную бомбардировочную авиабригаду. С 7 января 1940 года в должности инспектора по технике пилотирования 58-го скоростного бомбардировочного авиаполка ВВС 7-й армии участвовал в боях на Карельском перешейке. Лично совершил 34 боевых вылета по ж.-д. узлам, промышленным центрам и военно-промышленным объектам Лаппеенранта, Симола, Выборг и по переднему краю противника, за боевые отличия награжден орденом Красного Знамени.