ケルン爆撃
イギリス空軍の夜間爆撃作戦は過去数か月に渡って実施されていたが、その経験から敵の夜間戦闘機や高射砲による損失機数、空中衝突による損失機数を統計的に推定することができた。前者を最小化するには、密集陣形が有効であった。防空にあたるドイツ夜間戦闘機の管制員が迎撃指示を出せるのは1時間あたり最大6目標程度であり、高射砲手も同時に多数の標的に集中砲火を浴びせることはできなかったからである。戦争初期において、許容可能な作戦時間は4時間程度と考えられており、この空襲では90分間ですべての爆撃機がケルン上空を航過して爆撃を行った。最初の爆撃機は5月31日0時47分にケルン上空に到着した。ごく短時間に濃密な爆撃を行うことにより、ドイツ空軍がロンドン大空襲で行ったようにケルンの消防隊を圧倒して被害を拡大させる効果があると考えられた。
空襲では、主目標に868機、その他の目標に15機が投入された。投下された爆弾の総重量は1,455トンに上り、その3分の2が焼夷弾であった。これにより2,500件の火災が発生、うちドイツの消防隊が「大火災」と分類したものが1,700件であった。消防士の消火活動や通りの幅のおかげもあって火災旋風の発生こそ防がれたが、それでもなお被害の大半は爆風ではなく火災によるものであった。非居住用建物は合計12,840棟が被害を受け、そのうち3,330棟が全焼、2,090棟が深刻な被害を受け、被害が軽いものは7,420棟に及んだ。
ハリスは方々を駆け回り、飛行訓練生を教官と一緒に搭乗させることで49機以上の爆撃機を確保し、最終的に1,047機を空襲に参加させた。これはそれまでの空襲の2.5倍の参加機数である。うち58機はポーランド人の部隊から参加した。爆撃機に加えて、地上攻撃のために113機の戦闘機が随伴し、ドイツの夜間戦闘機飛行場を攻撃した。
もともとハリスはケルンではなくハンブルクを第一目標としていたが、ハンブルクの天候が悪く選択肢とならなかった。イギリス空軍爆爆撃機軍団のオペレーションズ・リサーチ部門長であったバジル・ディキンズ博士は、ジーによる航法支援圏内にあるケルンを選ぶよう勧め、ハリスはこれを受け入れた。
ボマー・ストリーム戦術が使用されたのもこのときが初めてで、この空襲で採用された戦術のほとんどはその後2年間に渡って空襲作戦の基礎戦術であり続けた。また、一部の戦術は終戦まで使用され続けた。ボマー・ストリーム戦術はいわゆる飽和攻撃であり、カムフーバー・ラインを同時に多数の爆撃機で通過することによってドイツの地上要撃管制を圧倒し、ドイツ夜間戦闘機に撃墜される爆撃機の数を許容できる程度に抑えることを期待するものであった。当時の最先端技術の一つであった電波航法支援システム ジーにより、爆撃機は決められた経路を決められた時間と高度で飛行することができた。