Nóvikov ocupou brevemente o cargo de Primeiro Adjunto do Comandante da Aeronáutica, de fevereiro a 11 de abril de 1942. Ele então tornou-se comandante da Força Aérea do Exército Vermelho - subordinado apenas ao Comissário do Povo de Defesa da URSS para a Aviação, posição esta que lhe permitiu começar a reorganizar a força aérea soviética. Ele trabalhou para a criação de divisões e corpos aéreos separados, bem como para a melhoria da coordenação da linha de frente. Durante o cerco a Stalingrado, Nóvikov persuadiu com êxito o marechal Júkov, e depois Josef Stalin, de que a força aérea não estava preparada para uma contra-ofensiva planejada, um argumento ao qual os dois comandantes acabaram cedendo. Após um período substancial de desenvolvimento, Nóvikov conseguiu fornecer a Júkov um bloqueio aéreo das forças alemãs em Stalingrado, juntamente com a destruição de 1.200 aviões inimigos. Operações posteriores sobre Kuban destruíram outros 1.100 aviões germânicos.