Najsłynniejszą jednostką wykorzystującą samoloty Po-2 był 588. Pułk Bombowców Nocnych, w którego skład (zarówno personel naziemny jak i latający) wchodziły same kobiety. Zadaniem pułku było nocne nękające bombardowanie znajdujących się na tyłach wroga instalacji militarnych. Dwie najbardziej utytułowane pilotki, Jekatierina Riabowa i Nadieżda Popowa, wykonały jednej nocy rekordową liczbę 18 misji bombowych. Skutkiem działań kobiecej jednostki były nie tylko straty materialne, ale także obniżenie morale żołnierzy niemieckich, którzy nazywali pilotki "nocnymi wiedźmami" (niem. "Nachthexen", ros. "Ночные Ведьмы"). Efekt psychologiczny nocnych działań potęgowała również taktyka nalotów. Samoloty w szerokich kręgach, nad własnym lotniskiem nabierały wysokości (prędkość wznoszenia z bombami zaledwie 0,5-0,6 m/sek), zaś w pobliżu linii wroga atakowały bombami 50 kg z lotu szybowego (z silnikami pracującymi na mocy minimalnej), gdy jedynym odgłosem był szum skrzydeł, metalowych linek usztywniających konstrukcję oraz świst i eksplozje bomb. Po zrzucie bomb (maksymalnie 6 bomb po 50 kg) maszyny na pełnej mocy oddalały się z miejsca ataku. Pilotki 588 Pułku były wielokrotnie odznaczane Orderem Czerwonego Sztandaru i Bohatera Związku Radzieckiego, a niektóre z nich, mające blisko 1000 misji na koncie, wzięły udział w bitwie o Berlin w 1945 r. Kukuruźnik, wbrew pozorom, był maszyną bardzo trudną do zestrzelenia przez samoloty Luftwaffe ze względu na to, że jego prędkość maksymalna była niższa niż prędkość przeciągnięcia myśliwców niemieckich Messerschmitt Bf 109 i Focke-Wulf Fw 190, co znacznie utrudniało celowanie. Znacznie groźniejszy był ostrzał z ziemi, dlatego maszyny te nie wykonywały tego typu lotów w dzień.