マルセイユはいつも自身の能力を高めようと努力した。彼は空中機動における非常に大きなGに耐えるため、脚と腹筋を鍛えた。また視力を向上させるため大量のミルクを飲み、サングラスを避けた。ドイツ軍戦闘機の攻撃に対抗するため、連合軍パイロットは「ラフベリーサークル」というフォーメーションを考案した。この編隊を攻撃する敵のパイロットは、絶えず被攻撃側のパイロットの視野に入るため非常に効果的なフォーメーションであった。しかしマルセイユはこの敵の防御的編隊の上方あるいは下方から高速で突っ込み、急旋回をしながら2秒ほどの偏差射撃を行い、敵機を撃破した。マルセイユの戦法の効果は1942年初めからの戦果の伸びに現れ始めた。2月8日に4機撃墜して40機撃墜とし、2月12日にも4機撃墜して44機撃墜。2月22日に50機撃墜で騎士鉄十字章を受章した。マルセイユは、多くの人がどう見ても彼に不利と考える条件下で攻撃した。しかし彼の射撃術によって目標の一方の側面で飛ぶ2機の航空機の応射を回避できるため、十分に接近できた。マルセイユの素晴らしい視力がいちはやく敵を発見し、攻撃位置を取るための適切な行動と機動を行わせた。実戦においてマルセイユのとった戦闘方法は、2機1組での編隊行動であった。彼はそれを北アフリカ上空の戦闘環境下において最も安全で効果的な方法だと信じていた。2番機と衝突したり誤射しないよう互いに安全な距離をとり、マルセイユ一人が戦闘行動を行った。ラフベリーサークルの連合軍機を攻撃する際、マルセイユはフルスロットルを使う高速旋回よりもスロットルを一杯に絞り、フラップさえも下ろして旋回半径を小さくすることを好んだ。他のパイロットでこれを効果的に出来る者はおらず、エミール・クレイド（27機撃墜）は攻撃に失敗しても脱出できるよう、スピードを出して単一の相手に突っ込むことを選んだという。マルセイユは彼独自の戦術をさらに深化させた。それはほとんどの他のパイロットたちとはっきり異なっていた。（ラフベリーサークルを攻撃するとき）彼はとてもゆっくり飛ばなければならなかった。墜落しないよう、着陸フラップを作動させなければならないところまで行った。もちろん上の防御的旋回より小さく旋回しなければならないからだ。彼と彼の搭乗機は一心同体であり、彼は搭乗機を他の誰にもできないほど意のままに操縦出来た。フリードリッヒ・ケルナー（36機撃墜）も、これをユニークだと認めている。「旋回しながら（偏差射撃を）撃つことは、パイロットにとって最も難しいことだ。敵は防御的旋回をしている。それは、彼らがすでに旋回していて、目標機が照準レティクルの中へ入って行くことを意味する。彼の飛行機にうまく生気を取り戻させることによってのみ、彼の旋回半径は小さくなる。しかし彼がそれをしたら、彼の標的はほとんどの場合、彼の翼の下に姿を消す。そうすれば彼はもはやそれを見ることもせず、本能だけで射撃した」。彼の戦闘機パイロットとしての成功は、隊長職への昇任となった。1942年5月1日、早くも中尉に昇進し、6月8日に3./JG 27の中隊長となって、I./JG 27飛行隊長となったゲルハルト・ホムート中尉（63機撃墜）の後を継いだ。マルセイユは友人ハンス＝アーノルト・シュタールシュミット（59機撃墜）との会話で、空対空戦闘に関する彼のスタイルとアイディアについて語っている。私はしばしば戦闘を一連の流れとして捉える。私は英軍機の群の真っ只中でどの角度からでも射撃することができるし、決して捕捉されることはない。攻撃位置の確保は我々戦闘機乗りが習得していなければならない基本的事項だ。シュタールシュミット、君はいかなるポジションからでも撃てるようにならなければならない。左右の旋回から、ロールの中から、背面飛行をしているとき…いつでもだ。この方法だけが君の戦術をより発展させる。敵は戦闘の成り行き―一連の予知できない機動と行動、決して同じではなく、常に手近な状況から生まれてくる―を予測できないだけだ。それから初めて、君は敵の群の真っ只中に突っ込み、内側から吹き飛ばすことができる。彼が完成させた攻撃方法は高い撃墜率を誇り、結果複数機撃墜が増えることとなった。6月3日、マルセイユは単機で16機のP-40の編隊を攻撃し、南アフリカ空軍第5飛行隊の6機を撃墜、そのうち5機は6分間で撃墜し、3人のエース、ロビン・ペア（6機撃墜）、ダグラス・ゴールディング（6.5機撃墜）、アンドレ・ボウサ（5機撃墜）を含んでいた。これにより彼のスコアはさらに伸び、75機撃墜を記録した。マルセイユは6月6日、柏葉付騎士鉄十字章を受章した。彼の僚機ライナー・ペットゲンは「空飛ぶ計数機」とあだ名されたが、この戦いについて言っている。全ての敵は凄まじい旋回による格闘戦でマルセイユによって撃墜された。彼は射撃時、敵機に対し数秒撃つのみであった。彼の射弾の命中パターンは、敵機の機首エンジン部分からコクピットまで命中するのが常だった。どうして彼がこれを出来るかは、彼にも説明できなかった。どの格闘戦でも、彼はスロットルを可能な限り絞った。これが彼の搭乗機の急旋回を可能にした。この空中戦での彼の弾薬消費量は360発（1機撃墜あたり60発）だった。またシュレーアはマルセイユの戦闘方法について下記のように述べている。彼は私が見た中で最も驚くべき、独創的な戦闘パイロットだった。彼は多くの場合、とても幸運でもあった。彼は10対1で相手が数に勝る戦いにしばしば単独で飛び込むことを厭わなかった。彼は空中戦におけるあらゆる基本的なルールを覆した。6月17日に100機目の撃墜を果たすと、マルセイユは2ヶ月の休暇のためドイツへ帰り、柏葉・剣付騎士鉄十字章を受章した。8月6日、マルセイユは婚約者のハンネ＝リース・キュッパーに同行されて北アフリカへ戻る旅に発った。8月13日、マルセイユはローマでベニート・ムッソリーニに会い、勇敢さに対するイタリアの最高軍事勲章、戦功金章(イタリア語: Medaglia d'oro al Valore Militare)を授与された。イタリア滞在中、マルセイユは、ローマのゲシュタポの長官ヘルベルト・カプラーによって提出された行方不明者報告をドイツ当局に集めさせて、しばらくの間、姿を消した。彼は最終的に居所を突き止められた。噂によると、彼はイタリア女性と逃げて、ついには原隊に戻るよう説得された。幸い事件については不問となり、この不謹慎な行為についてマルセイユには何の処分もなかった。婚約者をローマに置いて、マルセイユは8月23日、戦闘任務に戻った。9月1日はマルセイユが最も成功を収めた日で、1日に17機を撃墜し、121機撃墜とした。これは、西側連合国空軍機が1人のパイロットによって1日に撃墜された最多機数である。これによりマルセイユは柏葉・剣・ダイヤモンド付騎士鉄十字章を受章したが（9月3日付）、この勲章はヒトラーが直接授与する決まりであるため、生前に受け取ることはできなかった（兄の証言では、死後も勲章を渡されることがなかったという）。ただ1人のパイロット、エミール・ラングが1943年11月4日、東部戦線でソ連空軍を相手に、このスコアを凌ぐことになる。17機の敵機撃墜には10分間での8機も含まれており、この手柄の結果、イタリア王国空軍中隊からキューベルワーゲンをプレゼントされた。その車にイタリアの僚友は"Otto"とペイントした（Ottoはイタリア語で8）。そして9月には54機を撃墜することになり、彼が最も多く撃墜を重ねた月となった。9月3日、マルセイユは6機撃墜して132機撃墜としたが、カナダのエース、ジェームズ・フランシス・エドワーズからの攻撃を受け被弾した。3日後、エドワーズがマルセイユの戦友、ギュンター・シュタインハウゼンを撃墜した。翌日の9月7日、もう1人の戦友、ハンス＝アーノルト・シュタールシュミットも戦闘中行方不明となった。これら一連の不幸な出来事はマルセイユの心に重くのしかかり、彼の人生の最後の数週間、彼は話すのもやっとの状態で、黙考し塞ぎ込むことが多くなった。また度重なる戦闘による過労から睡眠時遊行症と心的外傷後ストレス障害とみられる症状も現れていたが、マルセイユはこれらを全く意に介さなかった。マルセイユは9月15日の7機撃墜（通算151機撃墜）を含め、9月の間中複数機撃墜を続けた。9月16日から25日までの間、マルセイユは戦闘後の不時着で腕を骨折したためスコアを伸ばすことが出来なかった。その結果、彼は、エドゥアルト・ノイマン司令から飛行を禁ぜられた。しかし同じ日、イタリア空軍第4飛行団第9中隊のエース、エマニュエレ・アンノニのMC.202をテスト飛行のために借りた。しかし一度限りの飛行は、スロットルの操作がイタリアの飛行機はドイツの飛行機の逆なので、マルセイユが偶然、エンジンのスイッチを切ってしまい、胴体着陸に終わった。マルセイユは9月19日に大尉に昇進した。マルセイユは彼の友人、ハンス＝アーノルト・シュタールシュミットの撃墜数59機を、わずか5週間で超えそうだった。しかしながら、連合軍の大量の物的優位は、数で劣るドイツ軍パイロットの置かれた状況が厳しいものであることを意味していた。この時点におけるドイツ空軍戦闘機部隊の力は、英軍の総勢約800機に対して112機（うち65機が作戦可能）だった。マルセイユは、度重なる出撃によって肉体的に消耗していった。9月26日の彼の最後の戦闘の後、この日、7機目の撃墜を記録した15分に及ぶスピットファイアとの戦闘を終えて、疲労のため倒れんばかりになっていたと伝えられている。特に注目すべきはマルセイユの158機目の撃墜である。9月26日午後に着陸した後、彼は肉体的に疲れ切っていた。いくつかの記事は、彼の中隊のメンバーが疲労で憔悴しきったマルセイユの姿を見て明らかにショックを受けたことをほのめかしている。マルセイユ自身の説明によると、彼はスピットファイアのパイロットに、高高度から低空まで降りてくるほどの凄まじい格闘戦を挑まれた。マルセイユは、いかに彼と敵の双方が相手の後尾につこうと努力したか、詳しく話した。お互いが射撃位置を取り合い、機銃を撃ち合ったが、その度に追われる側はそれを回避し体勢を逆転させた。最後に燃料の残りわずか15分で、彼は太陽へ向かって上昇した。英軍戦闘機はそれを追い、まぶしい光に幻惑された。マルセイユは急旋回とロールを行い、100mの距離から射撃した。スピットファイアは射弾を受け、翼が吹き飛び、パイロットを乗せたまま地面に激突した。マルセイユは書いている。「あれは私がこれまで相手にした中で、最もタフな敵だった。彼の旋回は素晴らしかった。…私は、それが私の最後の戦いになるのではないかと思った」。なお、彼と彼の部隊は不明のままである。