Одной из главный целей гитлеровского плана «Барбаросса» было полное уничтожение Москвы.
8 июля 1941 года начальник Генерального штаба сухопутных войск Германии Гальдер записал в своем дневнике: «Непоколебимо решение фюрера сравнять Москву и Ленинград с землей... Задачу уничтожения этих городов должна выполнить авиация».
Овладению Москвой, как важнейшим центром коммуникаций и оборонной промышленности, гитлеровское командование придавало исключительное значение. «Захват этого города, – указывалось в плане «Барбаросса», – означает как с политической, так и с хозяйственной стороны решающий успех».
Военно-воздушным силам командование вермахта отводило особо важную роль в обеспечении захвата столицы. Москва стала главным объектом действий фашистской авиации в летне-осенней кампании 1941 года. Гитлер требовал от своих ВВС, чтобы они массированными налетами разрушили Москву.
Выполняя требования фюрера, командование люфтваффе создало мощную авиационную группировку в составе 3, 28 и 54-й бомбардировочных эскадр, 53-й бомбардировочной эскадры «Легион-Кондор», 55-й бомбардировочной эскадры особого назначения «Гриф» и 100-й бомбардировочной группы.
Эскадры группировки имели большой боевой опыт – они в свое время бомбили города республиканской Испании, Польши, Франции, Англии, Югославии и Греции. Экипажи самолетов были укомплектованы опытными летчиками и штурманами, хорошо подготовленными к длительным полетам ночью. Специальная авиационная группировка была объединена во 2-й воздушный флот под командованием генерал-фельдмаршала Кессельринга.
Общая численность группировки составляла 1680 боевых самолетов. Эта воздушная армада должна была на деле реализовать замысел Гитлера, который он озвучил на совещании в штабе группы армий «Центр»: «Там, где стоит сегодня Москва, будет создано огромное море, которое навсегда скроет от цивилизованного мира столицу русского народа».
Необходимость всемерного усиления противовоздушной обороны страны была полностью осознана руководством Советского Союза.
В конце мая 1941 года на расширенном заседании ЦК ВКП(б) И. В. Сталин сказал:
«Что касается войск противовоздушной обороны, то здесь первоочередная задача – организовать надежное прикрытие наших промышленных центров, не дать противнику в случае войны уничтожить наш экономический потенциал. О том, как ведется работа в этом направлении, Наркому обороны с начальником Генштаба докладывать мне еженедельно».Нельзя не отметить, что в то время все постановления и решения выполнялись неукоснительно.
В первый месяц Великой Отечественной войны Государственный комитет обороны (ГКО) и Ставка Верховного Командования осуществили ряд энергичных мер для усиления ПВО столицы Советского Союза.
19 июня 1941 года был сформирован 6-й истребительный авиационный корпус ПВО (командующий полковник И. Д. Климов), в состав которого входило 29 истребительных авиаполков, в которых имелось 585 самолётов, из них 170 МиГ-3, 75 ЛаГГ-3, 95 Як-1, 200 И-16 и 45 И-153.
В целом Москву прикрывали войска Московской зоны ПВО (командующий генерал-майор М. С. Громадин), в которую входил, кроме 6-го истребительного полка, 1-й корпус ПВО (командующий генерал-майор Д. А. Журавлёв).
Всего насчитывалось свыше 600 истребителей, свыше одной тысячи зенитных орудий, свыше 330 зенитных пулемётов, 124 поста аэростатов заграждения, около 620 зенитных прожекторов и свыше 600 постов ВНОС (воздушного наблюдения, оповещения и связи).

ПВО столицы была построена по принципу круговой обороны, её глубина составляла до 250 км. Это позволяло начинать борьбу с самолётами противника на дальних подступах к столице, обеспечивало защиту всего Центрального промышленного района СССР и прикрытие группировок войск фронтов, участвовавших в Московской битве. Вокруг центра города была создана зона аэростатного заграждения радиусом 5–6 км от Кремля.
В ноябре 1941 г. введена должность командующего войсками ПВО территории страны (первым командующим был генерал-майор М. С. Громадин). На базе 1-го корпуса ПВО 19 ноября 1941 г. был создан московский корпусной район ПВО и сформированы новые части ПВО.
В середине июля 1941 года разрабатывавшийся под личным контролем Сталина новейший радиолокатор «Пегматит» (РУС-2) был развёрнут вблизи Москвы. На 15 августа 1941 года в 337-м радиобатальоне, оборонявшем столицу СССР, находилось девять таких станций, располагавшихся в Клину, Можайске, Калуге, Туле, Рязани, Мытищах, Владимире, Ярославле и Кашине. Около 22 часов 21 июля одна из РЛС обнаружила ночной налёт 200 бомбардировщиков на расстоянии около 100 км. Это был первый налёт на Москву. В начале 1942 года на обороне Москвы находилось семь РЛС РУС-2, находившиеся в Калуге, Малоярославце, Можайске, Мытищах, Клину, Павшине, Серпухове, Кубинке, Внукове и Химках.

Противовоздушная оборона Москвы была обеспечена скоординированными действиями ПВО РККА и местной противовоздушной обороны НКВД СССР, в которой на страже города стояли добровольческие дружины численностью 650 тысяч человек.
Общесоюзная организация МПВО была организована 4 октября 1932 года.
1 июля 1934 года начальником Управления ПВО РККА был назначен видный советский военачальник Сергей Сергеевич Каменев. Он принимал самое активное участие в разработке «Положения о ПВО СССР (для мирного времени)». По его предложению стал использоваться единый термин «противовоздушная оборона».
С 1935 года по инициативе Каменева в городах-пунктах МПВО запрещалось новое строительство без соблюдения требований противовоздушной обороны. Начали проводиться масштабные учения сил и средств ПВО, по светомаскировке и противопожарной обороне. Каменев также обосновал и сформулировал актуальные задачи ПВО и гражданской обороны: маскировка, ликвидация разрушений, оказание первой помощи, защита от отравляющих веществ, борьба с пожарами.
На основании рекомендаций, подготовленных под руководством Каменева, было принято постановление СНК СССР от 27.08.1936 г. «Об организации населения для защиты от воздушного нападения на территории СССР», где подробно раскрывались структура, задачи и функции органов государственной власти по МПВО.
МПВО стала организовываться в крупных городах, на важных объектах промышленности, транспорта, связи, в учреждениях, учебных заведениях, в жилом секторе. Строились убежища, население обучалось способам защиты от воздушного и химического нападения, готовились формирования спасательных и срочных аварийных работ.
Подготовка столицы к войне началась задолго до её начала.
К июню 1941 года в составе сил МПВО Москвы насчитывалось до 650 тысяч подготовленных бойцов, имелось 18 городских служб МПВО, свыше 6 000 участковых и объектовых команд. Медико-санитарная служба МПВО столицы насчитывала 36 медицинских рот и 5 000 санитарных дружин, 36 медико-санитарных рот городских батальонов, 127 травматологических отрядов, к приёму пострадавших были подготовлены все городские больницы.
Было оборудовано 235 вышковых наблюдательных пунктов для наблюдения за действиями авиации противника и очагами пожаров. Руководил этой службой заместитель председателя исполкома Моссовета, комбриг Сергей Фролович Фролов, который в первый же день войны отдал приказ № 1 по МПВО города Москвы и Московской области, в котором говорилось: «В связи с угрозой воздушного нападения на город объявляю в г. Москве и Московской области с 13 часов 22 июня 1941 года угрожаемое положение». Всему населению, руководителям предприятий, учреждений и домоуправлений города и области предписывалось точно выполнять правила МПВО и привести в боевую готовность убежища. Приказ был объявлен по городской радиосети.
23 июня было принято решение о проведении в Москве противовоздушной учебно-боевой тревоги, для чего Моссовет и МПВО привлекали почти всё население города. Санитарная, пожарная и аварийно-восстановительная службы провели учения по восстановительным работам в возможных очагах поражения.

Для борьбы с пожарами были подготовлены 12 736 противопожарных команд на предприятиях численностью 205 220 человек и противопожарные звенья в группах самозащиты. Пожарная охрана была военизирована, участковые противопожарные команды реорганизованы в пожарные роты и взводы. Местные пожарные команды были созданы в жилых домах и кварталах, они установили дежурство на крышах.
5 июля 1941 года вышло постановление Государственного комитета обороны СССР ГКО-26 «О реорганизации службы MПВО г. Москвы», в соответствии с которым Моссовет 8 июля 1941 года выделил 5 млн рублей на снабжение формирований ПВО необходимой техникой и инструментами.
К воздушным атакам на Москву в городе готовились всерьез, хотя время начала налёта, количество и построение атакующих было неизвестно.
Разумеется, о готовящемся авиаударе по Москве наше Верховное Главнокомандование знало. Неизвестными, но вполне предположительными были только сроки его начала, состав сил противника и их оперативное построение для организации воздушного удара по Москве.
Поэтому 21 июля Сталин провёл в Ставке командно-штабную игру по отражению дневного воздушного налета на столицу с целью определить боевые возможности сил ПВО Москвы. Руководство игрой было поручено начальнику Генерального штаба Г. Жукову. Под его контролем на карты была нанесена исходная обстановка с необходимыми данными по силам и средствам ПВО столицы и возможным силам противника.
За нападающую сторону выступали командующий ПВО столицы генерал М. Громадин и штаб зоны ПВО во главе с его начальником полковником А. Герасимовым. Отражением «налёта» руководили командир 1-го корпуса ПВО генерал Д. Журавлев и командир 6-го истребительного авиакорпуса полковник И. Климов.
Вспоминая эту игру, Д.А. Журавлев писал: «Авторы разработки создали... сложную обстановку. Согласно их данным, воздушный противник пытался прорваться к Москве тремя большими группами, эшелонированными по высоте и времени. Мне с И.Д. Климовым пришлось здорово потрудиться, организуя отражение настойчивых атак врага... Коротко подвел итоги начальник Генерального штаба Г.К. Жуков. Из его слов было ясно, что в основном мы со своей задачей справились. Затем И.В. Сталин сказал: «Завтра вы нам покажете отражение ночного налёта». Однако второй игре на картах не суждено было состояться ни на следующий день, ни позже. Всего через несколько часов нам пришлось отражать налет на столицу не условного, а вполне реального противника.
В основном, Советское командование правильно оценило характер действий люфтваффе.
В ходе первого массированного налета фашистской авиации на Москву через зенитное заграждение прорвалось около 60 немецких бомбардировщиков, сбросивших 30 фугасных и 5000 зажигательных бомб. 23 июля Московское управление НКВД сообщило: «Всего в г. Москве от зажигательных бомб возникли 1141 пожар и загорание, из которых значительная часть своевременно ликвидирована. Из них: на оборонно-промышленных объектах – 24; на объектах военного ведомства – 18; на особо важных объектах – 14; на объектах железнодорожного транспорта–6; на объектах хозяйственного значения –259; в научных и культурно-зрелищных учреждениях – 175; в жилом секторе – 646. От пожаров и разрушений пострадало 943 человека. Из них: убито – 213; тяжело ранено – 353».
На ГЭС-1 было разрушено распредустройство 6,6 кВ – прекратилось питание московского трамвая и других важных объектов. Фугасная бомба попала в машинный зал ГЭС-1 и ударилась о крышку разобранной турбины. На восстановление были брошены все силы, и к утру 23 июля московскому трамваю вновь было дано питание.

На ГЭС-2 упало более 150 зажигательных бомб, однако ни одного пожара не произошло, т.к. дежурные на крышах моментально засыпали все “зажигалки” песком».
За отражение первого воздушного налёта на Москву Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 июля были награждены: орденом Ленина 5 человек, орденом Красного Знамени – 28, орденом Красной Звезды – 28, медалью «За отвагу» – 22 воина.
23 и 24 июля массированные налеты повторились. В них участвовало несколько сот бомбардировщиков, ущерб от них был уже намного меньшим.
Большую пользу принесли построенные ещё до войны и в ходе нее вышковые наблюдательные пункты на крышах домов и на водопроводных башнях. В будке, оборудованной телефоном и приборами разведки, размещался дежурный наблюдатель. Хорошо зная расположение улиц, промышленных объектов, он передавал на командный пункт МПВО района свои донесения, на основании которых в очаги поражения высылались наряды аварийно-спасательных и пожарных служб. Это позволяла штабам МПВО действовать быстро, точно и в соответствии с обстановкой.
До конца августа 1941 года гитлеровцы произвели 25 налётов на Москву, до 22 декабря 1941 года их количество возросло до 122. Из 8 000 самолётовылетов 229 достигли Москвы. ПВО сбивало в день в среднем по 30 самолётов. В налётах использовались фугасные бомбы, мины и зажигательные авиационные бомбы.
Нельзя не отметить, что разрушения были незначительными. Противовоздушная оборона Москвы в Великую Отечественную войну предотвратила массовую гибель людей и разрушение города в период интенсивных авианалётов гитлеровцев, бросивших на бомбардировки 1680 самолётов.