苏联航空队的这次奇袭非常成功，机群抵达松山机场上空后，突然开火，日军毫无防备，乱作一团。这次袭击共投弹280枚，炸毁敌机40余架、兵营10座、机库3座，击沉击伤船只多艘，松山机场完全陷入瘫痪。
袭击松山机场不久，苏联轰炸机群再次出发，对日本本土进行了轰炸，极大地鼓舞了中国军民的士气。机群飞越日本九州岛上空，对长崎、福冈等地进行了投弹轰炸，还撒下了百万余张和平反战传单。
从1937年10月来华到1941年底回国，苏联航空志愿队与中国人民并肩浴血奋战四年有余，苏联总共派遣了3665人来华参战，其中飞行员1091名，机械师、工程师等航空辅助人员2000余名。据国民政府统计，志愿队此间战绩辉煌：1937年12月击落91架，炸毁43架;1938年击落130架，炸毁136架;1939年击落33架，炸毁71架;1940年击落16架，炸毁14架;1941年击落5架;总计击落敌机539架。
在此期间苏联还派遣日加列夫、雷恰戈夫等几十位航空专家，作为志愿队的组成人员，在兰州、伊犁、成都等地建立航空供应站、飞机修配厂和航空学校。这些苏联专家对中国航空人员进行技术训练，为中国培训了大批优秀飞行员和技术人员，大大提升了中国空军的作战能力。
