Первый удар по советской столице был запланирован на 21 июля 1941 года. К тому времени Москву прикрывал 1-й корпус ПВО и 6-й истребительный авиакорпус. Ко времени первого налета они располагали 1044 орудиями, 336 пулеметами, 702 постами наблюдения «за небом», 124 постами аэростатов и 602 истребителями.

В первом налете на Москву, продолжавшемся 5 часов непрерывно с 10 часов вечера 21 июля принимали участие 150 средних «Хейнкель-111» и 45 тяжелых бомбардировщиков «Юнкерс-88» (по советским данным всего было 220 немецких самолетов). Легкой прогулки не получилось. Истребительной авиации при поддержке прожектористов удалось разрушить боевой порядок армады и помешать прицельному бомбометанию. Немецкие самолеты сбросили 104 тонны фугасных бомб и 46 тонн мелких зажигалок. В результате первого налета пострадало 792 человека, 130 из которых погибли. В городе возникли 1166 очагов пожаров. Полностью были разрушены завод «Москватоль», два плодоовощных комбината, гараж НКВД, 37 жилых домов. Частичные повреждения получили заводы «Серп и Молот», «Динамо», фабрика «Трехгорная мануфактура». У моста, соединяющего улицу 1905 года с Хорошевским шоссе, чуть было не погибли председатель Исполкома Моссовета Пронин и начштаба Московского округа ПВО Лапиров - несколько зажигательных бомб упали рядом с их машиной. Самым крупным разрушением стал подрыв 19 груженых вагонов на платформе «Подмосковная» и разрушение 100 метров путей.

По неприятельским самолетам было выпущено 29 тысяч снарядов среднего и малого калибра, а также 130 тысяч пулеметных патронов. По советским данным сбиты 22 вражеских бомбардировщика, по немецким – 7. Командир одного из авиаотрядов Георг Бетхер, совершивший 642 боевых вылета на Восточном фронте и бомбивший Москву 16 раз вспоминал: «Из всех вылетов, которые я совершил на Востоке, самыми трудными оказались ночные налеты на Москву. Зенитный огонь был очень интенсивным и велся с пугающей кучностью».

В ночь с 22 на 23 июля Люфтваффе совершили второй массированный налет на Москву, в котором участвовали 115 бомбардировщиков. Одна из фугасных бомб взорвалась в районе Арбата. Народ бросился к станции метро, на лестницах образовалась страшная давка, в результате чего 46 человек погибло. При этом количество самолетов, участвовавших в налетах, от раза к разу сокращалось. До конца 1941 года немецкая авиация совершила всего 76 налетов на Москву. Только в девяти из них число бомбардировщиков превышало 50. В последних 48 ночных рейдах принимало участие уже менее 10 самолетов.

Утром 22 июля 1941 года приказом Верховного Главнокомандующего была объявлена благодарность участникам отражения налета – первая благодарность Сталина кому бы то ни было с начала войны. 81 защитник Москвы был отмечен государственными наградами, в том числе пятеро награждены орденами Ленина.

22 июля отмечается День защитников неба Москвы, который установлен в память успешного отражения первого вражеского авианалета на столицу в ходе Великой Отечественной войны.