W 1941 roku Bułgarskie Siły Powietrzne dysponowały 561 samolotami. 22 czerwca 1941 roku rozpoczęła się operacja Barbarossa. Bułgaria jednak pozostała neutralna z powodu przyjaznych stosunków z ZSRR. Na prośbę niemiecką skoncentrowano się na osłonie rejonu Morza Czarnego. Wykonano w tym celu 173 loty. Podczas pięciu napotkano okręty podwodne, a 15 października 1941 prawdopodobnie zatopiono jeden okręt – M-58. 13 grudnia 1941 roku wypowiedziano wojnę Stanom Zjednoczonym i Wielkiej Brytanii, a wojska bułgarskie rozpoczęły okupację Serbii w zastępstwie wojsk niemieckich. W 1941 roku wykonano 42 215 lotów trwających 42 215 godzin. Odnotowano 11 katastrof i 131 incydentów.