1940年11月至1941年5月，德国为隐蔽进攻苏联的计划，坚持对伦敦和英国其他工业城市的袭击。从1940年11月开始，德国空军对考文垂、利物浦、曼彻斯特、伯肯黑德进行空袭，共投弹6295吨、燃烧弹305吨，空中布雷1215颗。12月份，出动飞机3488架次，投弹4323吨。1941年1月，出动飞机2465架次，投弹2424吨。2月，出动飞机1401架次，投弹1127吨。3月，出动飞机4364架次。4月，空袭强度增强，达到5448架次。4月16日晚和次日晨，伦敦遭到德军681架轰炸机轰炸，4月19日晚和次日晨，规模增大到712架。5月上旬，利物浦、伯肯黑德、格拉斯哥、克莱顿港以及伦敦又遭到大规模空袭。5月16日，德军最后一次空袭伯明翰，长达10个月的不列颠之战最终结束。
整个不列颠之战期间，皇家空军损失飞机900架，炼钢、造船、交通、电力、油库都受到不同程度的损坏。特别是1940年11月14日对航空工业中心考文垂的空袭，使考文垂全城被毁，12家飞机零件工厂遭到严重破坏，飞机产量减少20%，一年后方恢复正常水平。英国因空袭而伤亡的人数达到14.7万人，占英国对德作战总伤亡人数的20%。
由于英国军民的殊死抵抗，德国摧毁皇家空军的基础力量、瓦解英国斗志、实施“海狮计划”，在英国登陆的战略目标未达成。德国空军在英国上空损失飞机和熟练飞行员达到严重的程度。德国空军自己承认：空袭英国本土的44个轰炸航空团只剩下4个，还不包括战斗机的损失。在未征服英国前又对苏联宣战，德国陷入东西两条战线作战的困境中，为最终战败埋下种子。
1944年6月13日到1945年3月29日，即将战败的德国又利用火箭武器对英国进行袭击。
第一次世界大战后，德国即着手研究火箭武器，将火箭武器作为未来战争中的杀手锏。第二次世界大战开始后，又建立了研发火箭武器的专门机构。1942年，V-1火箭已能成批生产。1944年6月13日，德国从法国北部的发射场向伦敦发射第一枚V-1火箭。在6月15日的3次袭击中共发射200枚V-1，其中33枚被击落，77枚命中伦敦，其余失的或失败。从6月13日至7月15日，共发射4361枚，有2500枚射入英国境内，被击落1241枚。9月，英美地面部队占领法国北部发射场，德军便从荷兰境内使用He-111型飞机携带V-1进行空中发射，但空中发射效果较差，只有66枚命中伦敦。
1944年9月8日，V-2火箭开始使用，到1945年3月2日英美军队攻击荷兰境内的海牙发射场为止，共向英国发射1403枚，其中1115枚射到英国境内，517枚命中伦敦。对于这种导弹，完全无法防御，曾在英国朝野造成恐慌。
在10个月的火箭袭击中，德国共发射1.1895万枚火箭（V-11.0492万枚；V-枚），射到英国境内4646枚，击中伦敦市区2937枚，被击落（V-1）3954枚。英国因火箭袭击死亡1.16万人，伤6.6万人，炸毁房屋2.6万余幢。
英国对V-1的袭击，使用战斗机、高射炮、阻塞气球布成多道防线截击。在1944年8月上半月，每7枚V-1中，仅有一枚命中伦敦。8月28日，接近英国海岸线的97枚V-1，被击落90枚，其余7枚仅有4枚击中伦敦。
英国在火箭袭击未开始时，曾根据空中侦查判读结果，在1943年8月17日派出570架“兰开斯特”轰炸机，对佩内明德火箭研究中心进行轰炸，投弹2000余吨，炸死德国火箭技术人员和工人700余人，使工厂和设施遭到严重破坏。自1943年12月5日开始，英、美空军对V-1发射场进行多次大规模空袭，到1944年6月，共出动2.51万架次。在袭击中损失飞机154架，飞行员771名。据美国战略调查委员会估计，轰炸使德国计划开始使用火箭袭击的日期推迟了3个月。当第一枚火箭射向英国时，盟军已在诺曼底登陆一个星期了，用火箭袭击阻滞盟军登陆行动的计划破产。
英国皇家空军从1943年8月17日到1944年9月1日，对V-2发射场进行空袭，共投弹2.126万吨，但效果不佳。所有的破坏都被德国人在短期内修复，直到英美地面部队占领海牙附近地区的火箭发射场后，V-2火箭的袭击才停止。
北非空战
1941年初，德国“非洲军团”调往利比亚支援意大利军队作战。首批参战的德军飞机有110架。在3月31日开始的作战中，曾暂时控制利比亚地区的制空权。
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