Serangan udara di Jepang
Komando Pengebom XX mulai menerbangkan misi menghadapi Jepang pada pertengahan Juni 1944. Serangan pertama terjadi pada malam 15/16 Juni ketika 75 unit pengebom B-29 dikirim untuk menyerang pabrik besi dan baja kekaisaran di Yawata bagian utara Kysh. Serangan ini menymbangkan sedikit kerusakan dengan mengorbankan tujuh unit pesawat pengebom B-29, namun serangan ini mendapat perhatian besar dari warga AS karena
diliput dengan antusias oleh media. Bagi warga sipil Jepang serangan ini menjadi sebuah ancaman besar karena perang kini telah berlangsung di tanah air mereka sendiri. Militer Jepang mulai memperluas kekuatan tempur mereka di pulau-pulau utama setelah serangan terhadap Yawata, pada bulan Oktober sekitar 375 unit pesawat ditugaskan mengisi divisi pertahanan udara. Hingga akhir maret 1945
kekuatan divisi tersebut masih belum berubah. Dari tempatnya di Pentagon, Jenderal Henry H. Arnold membebastugaskan komandan Komando Pengebom XX Brigadir Jenderal Kenneth Wolfe tak lama setelah serangan di Yawata, karena Wolfe tidak mampu membuat serangan lebih lanjut terhadap Jepang karena kekurangan stok bahan bakar di pangkalan Tiongkok. Pengganti Wolfe adalah Mayor Jenderal Curtis LeMay, seorang veteran serangan bom Angkatan Udara AS melawan Jerman.
Serangan lanjutan pengebom B-29 yang diluncurkan dari Tiongkok umumnya gagal mencapai tujuan serangan. Serangan kedua yang terjadi pada tanggal 7 Juli ketika 17 unit B-29 menyerang Sasebo, Omura dan Tobata, namun hanya memberikan kerusakan kecil. Lalu dan pada malam 10/11 Agustus 24 unit Superfortress menyerang Nagasaki. Kegagalan serangan lain terhadap Yawata terjadi pada tanggal 20 Agustus dimana
kekuatan 61 unit B-29 dicegat oleh lebih dari 100 pesawat tempur Jepang. Dua belas dari enam puluh satu Superfortresses yang mencapai wilayah sasaran berhasil ditembak jatuh target ditembak jatuh, termasuk satu yang hancur dalam serangan bunuh diri pilot Jepang. Guna mengobarkan semangat juang rakyat dan tentaranya militer Jepang mempropagandakan bahwa mereka telah menembak jatuh 100 pesawat pengebom selama rangkaian serangan ini dan salah satu pengebom B-29 yang jatuh dipamerkan di Tokyo.
Kinerja Komando Pengebom XX baru membaik setelah LeMay menerapkan program pelatihan dan peningkatan organisasi unit pemeliharaan B-29 selama bulan Agustus dan September. Pada tanggal 25 Oktober LeMay memerintahkan sebuah serangan terhadap kota mura yang berhasil menghancurkan pabrik pesawat kecil milik Jepang di kota itu. Namun serangan berikutnya pada tanggal 11 November kembali berakhir dengan kegagalan. Kota ini diserang
lagi oleh 17 unit pengebom pada tanggal 19 Desember dan empat hari kemudian pada tanggal 21 November melibatkan 61 unit B-29. Markas Komando Pengebom XX membuat sembilan kali serangan terhadap Jepang, terakhir kali diluncurkan pada tanggal 6 Januari 1945 ketika 28 unit B-29 membom mura. Selama periode yang sama komando juga melakukan sejumlah serangan terhadap sasaran-sasaran musuh di
Manchuria, Tiongkok dan Formosa dari pangkalan di China. Sementara target menyerang Asia Tenggara dilancarkan dari India. Misi terbang terakhir komando ini digelar dari India ketika dilancarkannya serangan di Singapura pada tanggal 29 Maret. Selanjutnya semua unit komando dipindahkan ke Kepulauan Mariana.
Secara keseluruhan, Operasi Matterhorn dinyatakan tidak berhasil. Sebanyak sembilan serangan dilakukan terhadap Jepang melalui pangkalan di Tiongkok hanya berhasil menghancurkan pabrik pesawat Omura. Sementara Komando Pengebom XX kehilangan 125 unit B-29 dalam semua operasi mereka dari pangkalan di India dan China. Dari keseluruhan pesawat B-29 yang hilang tersebut hanya 22 atau 29 unit saja yang dihancurkan
oleh pasukan Jepang, sebagian besar di antara kerugian tersebut terjadi akibat mengalami kecelakaan terbang. Serangan demi serangan tersebut memiliki dampak terbatas pada moral warga sipil di Jepang tetapi hal itu memaksa militer Jepang untuk memperkuat pertahanan udara pulau-pulau penting dengan mengorbankan pertahanan mereka di wilayah lain yang sedang mereka duduki. Hasil ini tidak sebanding dengan alokasi
sumber daya yang besar dari sekutu terhadap operasi. Selain itu, adanya pengalihan beberapa pesawat logistik yang diterbangkan antara India dan Tiongkok untuk mendukung upaya Komando Pengebom XX kemungkinan telah mencegah Angkatan Udara AS dari melakukan operasi yang lebih berhasil terhadap posisi Jepang. Sejarah resmi USAAF menilai bahwa kesulitan mengangkut logistik yang memadai
ke India dan Tiongkok menjadi faktor utama di balik kegagalan Operasi Matterhorn, meskipun masalah teknis dengan B-29s dan pengalaman dari awak mereka juga mejadi penghalang tingkat keberhasilan kampanye. Kondisi cuaca yang secara umum sangat di atas wilayah Jepang juga membatasi efektivitas pesawat pengebom Superfortres, kesulitan akibat cuaca yang dialami kru pesawat yang berhasil mencapai sasaran mereka seringkali tidak mampu menjatuhkan bom secara tepat karena angin kencang atau terhalang awan.
Pasukan dari Korps marinir Amerika Serikat dan Angkatan Darat Amerika Serikat berhasil merebut pulau-pulau Jepang Guam, Saipan dan Tinian di Kepulauan Mariana antara bulan Juni hingga Agustus 1944. Para insinyur USAAF dan Angkatan Laut AS kemudian membangun enam lapangan udara di pulau-pulau tersebut untuk menampung ratusan pesawat B-29. Pangkalan udara ini diharapkan lebih mampu mendukung kampanye udara intensif melawan
Jepang daripada pangkalan sebelumnya di Tiongkok karena kini AS bisa dengan mudah menyediakan pasokan lewat laut dan letaknya 1.500 mil (2.400 km) dari selatan Tokyo. Dari pangkalan yang strategis ini pesawat-pesawat pengebom B-29 dengan mudah menyerang daratan Jepang lalu kembali tanpa pengisian bahan bakar. Pesawat Jepang beberapa kali melancarkan serangan terhadap Saipan ketika pangkalan udara sedang ini
dibangun. Komando Pengebom XXI Angkatan Udara mulai tiba di Kepulauan Mariana selama Oktober 1944. Komando ini dipimpin oleh Brigadir Jenderal Haywood S. Hansell, yang selama ini berpartisipasi dalam operasi Kedelapan Angkatan Udara melawan Jerman. Pesawat pengebom B-29 yang dikendalikan oleh Komando Pengebom XXI terbang enam misi latihan terhadap sasaran-sasaran di Pasifik
Tengah selama bulan Oktober dan November dalam persiapan untuk serangan pertama mereka di Jepang. Pada tanggal 1 November satu unit pesawat F-13 (varian B-29) dari skuadron 3 melakukan misi terbang pengintaian di atas Tokyo. Pesawat tersebut adalah pesawat pertama Anerika Serikat yang melakukan penerbangan di atas kota Tokyo semenjak Serangan Doolittle. Selanjutnya beberapa sorti F-13 diterbangkan di atas kota itu untuk
misi mengumpulkan data intelijen pada pabrik pesawat terbang dan fasilitas pelabuhan di daerah Tokyo-Yokosuka. Komando Pengebom XXI pada serangan awal terhadap Jepang memusatkan perhatiannya pada industri pesawat terbang di negara itu. Serangan pertama digelar dengan nama sandi Operasi San Antonio, dilancarkan terhadap instalasi pesawat Musashino di pinggiran Tokyo pada tanggal 24 November 1944. Hanya 24 dari 111 unit B-29 yang dikirim
bertugas menyerang target utama, sedangkan yang lainnya menjatuhkan bom terhadap fasilitas pelabuhan serta industri dan daerah perkotaan. Misi Amerika ini dicegat oleh 125 pesawat tempur Jepang tetapi pencegat hanya berhasil menembak jatuh satu B-29. Serangan ini menyebabkan beberapa kerusakan pada instalasi pesawat dan menurunkan kepercayaan warga sipil Jepang atas pertahanan udara negara
mereka. Sebagai balasan, Angkatan Udara dan Laut Jepang meningkatkan serangan udara mereka terhadap pangkalan B-29 di Kepulauan Mariana sejak 27 November 1944 serangan ini terus dilanjutkan hingga bulan Januari 1945 dan berhasil menghancurkan 11 Superfortress dan merusak 43 lainnya, sementara Jepang kehilangan sekitar 37 pesawat mereka. Angkatan Darat Kekaisaran Jepang juga meluncurkan balon api untuk menyerang Amerika Serikat pada bulan November.