В последующие дни интенсивность боев заметно спала. Советы ограничили деятельность своей авиации, ожидая подкрепления (особенно опытных пилотов — ветеранов гражданской войны в Испании). Японцы вывели из зоны боевых действий 11-й Сентай, оставив лишь оба Чутая 24-го Сентая на аэродроме Канджур-Миао в 40 км от линии фронта. Для этих незначительных сил стала неприятным сюрпризом новая атака советских ВВС, имевшая место 22 июня.

105 истребителей (56 И-16 и 49 И-152) из 70 и 22 ИАП совершили налет на Маньчжурию. Все восемнадцать Ki-27 24-го Сентая были подняты в воздух, чтобы отразить эту атаку. После серии воздушных боев Советы сообщили, что им удалось сбить 31 (или 34) японский самолет ценой потери тринадцати И-152 и одного (или трех) И-16 и одиннадцати пилотов, включая командира 22 ИАП. Японцы же заявили, что им удалось сбить 47 (или даже 54) советских самолетов, а собственные потери составили пять Ki-27 и четыре пилота. Одним из самых результативных японских пилотов в этот день был 2-й лейтенант Шого Сато, уничтоживший семь советских машин (включая один таран и три на земле).

Ки-27b 1-го Сентая, Маньчжурия, 1939 год.

Ки-27b 2-го Чутая 24 Сентая, Номонган, август 1939 года. На том самолете с черной катаканой «Су» на руле летал старший сержант Горо Ниишхара. Он спас командира 24-го Сентая майора Коджиро Мацумура, самолет которого был подбит в бою 4 августа 1939 года и пилот совершил вынужденную посадку на вражеской территории. Нишимура приземлился рядом, вытащил командира из горящих обломков, посадил в свой истребитель и взлетев под огнем противника благополучно вернулся на базу.

Ки-27b 2-го Чутая 11-го Сентая, 1939 год. Самолеты четырех Чутаев, входивших в это подразделение можно было отличить по цвету молнии на вертикальном оперении: белая — у 1-го Чутая, красная — у 2-го, желтая — у 3-го и зеленая — у 4-го.

После возобновления советских атак, было срочно послано подкрепление в виде 1-го Сентая (командир — подполковник Тошио Като) из двух Чутаев, а численность 11-го Сентая довели до четырех Чутаев, чего по общему признанию было явно недостаточно. Всего на вооружении двух Сентаев имелось только 59 Ki-27, которые базировались на аэродромах Канджур-Миао, Саниджо, Хоши и других. Подкрепление прибыло как раз вовремя, потому что через день, 24 июня, Советы повторили попытку захватить превосходство в воздухе. Два дня спустя они атаковали снова. По советским данным, многочисленные воздушные бои 24 и 26 июня закончились уничтожением 64 японских самолетов при собственных потерях в шестнадцать машин. Японцы утверждают, что 24 июня им удалось сбить 17 советских самолетов ценой двух потерянных Ki-27, а 26 июня — 16, без потерь со своей стороны.

27 июня 2-й Хикошидан начал крупномасштабное воздушное наступление на базы противника в районе Тамсан-Булак в Монголии (приблизительно в 100 км к юго-востоку от Халхин-Гола. В утренний налет на советские аэродромы отправилось свыше 30 вооруженных бомбами Ki-30, Ki-21 и Фиатов BR-20, которых сопровождали 74 Ki-27 из всех трех Сентаев. Группу возглавлял сам командир 2-го Хикошидана генерал Тецуджи Гига, летевший на разведчике Тачикава Ki-36. Внезапности достичь не удалось, и налет завершился жестоким 30-минутным боем, в котором с обеих сторон участвовало до 150 самолетов. Днем японцы повторили налет на советские аэродромы, включая Байн-Тумеи в 320 км к западу от Халхин-Гола. По японским данным было сбито 99 советских самолетов, еще 49 машин было уничтожено на земле (Советы признали потерю двадцати истребителей: девяти И-152 и одиннадцати И-16). Потери японцев составили четыре или пять самолетов, включая два Ki-27. Рекордное число побед за один день — одиннадцать — одержал сержант Хиромичи Синохара. Другой японский ас, старший сержант Бунджи Йошияма из 11-го Сентая, сбил четыре истребителя (три И-16 и один И-152) и посадил свой Ki-27 к востоку от озера Буир-Нур, чтобы забрать сбитого ранее старшего сержанта Еизаки Сузуки. По советским данным в тот день было сбито около 100 японских самолетов. Несмотря на победные реляции, сообщение о налетах было с беспокойством и раздражением воспринято Дайхоней (японским Генеральным Штабом) в Токио. Японское правительство опасалось эскалации конфликта и запретило в дальнейшем проводить налеты на советские аэродромы.

В конце июня Советы усилили свою воздушную мощь, перебросив в район боев ряд авиаполков, включая 56 ИАП. Сражения в воздухе возобновились в начале июля, почти каждый день происходили схватки в воздухе. Японцы, например, утверждают, что с 3 по 6 июля им удалось сбить 89 советских самолетов, потеряв при этом один Ki-27 и четыре машины других типов. Советские же источники говорят, что 4, 5 и 8 июля советские ВВС уничтожили 45 японских самолетов, потеряв при этом два И-152 и один И-16. Крупные бои происходили и в последующие дни июля: 9, 10, 12,20, 21, 23, 24 и 29. Каждая из сторон бросала в бой не менее пары дюжин, а зачастую и более 100 самолетов. Японцам, по их данным, за период с 8 по 31 июля удалось сбить 383 советских самолета (ещё 69 — как "вероятно уничтоженных") при собственных потерях в 19 истребителей! Реальные потери советских ВВС составили 88 машин (из них в воздушных боях 79). Накал борьбы можно косвенно оценить по количеству боевых вылетов: японские истребители часто выполняли по четыре-шесть вылетов в день, иногда проводя в воздухе более пяти часов. Это приводило к усталости пилотов и снижению эффективности их действий. Японские пилоты часто приземлялись на вражеской территории, чтобы подобрать своих сбитых или совершивших вынужденную посадку товарищей.

Ки-27а и Ки-27Ь 1-го Чутая 64-го Сентая, Китай или Помотан, лето 1939 года. В тот период все самолеты 1-го Чутая несли на вертикальном оперении тактические номера жатого цвета. К сожалению, из за малой контрастности их трудно разглядеть на черно-белых фотографиях. Первый Ки-27а справа имеет помер «32», второй Ки-27Ь несет помер «33». Сдвижные секции фонарей па всех самолетах на фотографии сняты.

Самолет 1-го Чутая 64-го Сентая в полете.

Ки-27b 2-го Чутая 24-го Сентая, Номонган, август 1939 года. Па проходящем обслуживание самолете (капот частично снят) с черной катаканой «Ми» на руле летал командир 2-го Чутая лейтенант Хойе Йонага.

Два самых известных таких случая имели место 25 июля. Старший сержант Бунджи Йошияма из 11-го Сентая, которому уже приходилось подобным образом выручать своего коллегу, сбил три советских самолета и возвращался на базу. Он посадил свой Ki-27 на вражеской территории, чтобы подобрать старшего сержанта Синтаро Каджима из 4-го Чутая 11-го Сентая, самолет которого был подбит. В тот же самый день сержант Хиромичи Синохара из 11-го Сентая был вынужден посадить свой поврежденный самолет на вражеской земле. Посадку знаменитого аса увидел сержант Ютака Аояги, приземливший свой Ki-27 возле машины Синохара, но сам он превратился в мишень для советских солдат и танков. Истребитель Аояги получил повреждения, а сам он был ранен. Наблюдавший за этой драмой сержант Кончи Ивазе также посадил свой самолет неподалеку, "погрузил" товарищей в фюзеляж за кабиной и сумел благополучно взлететь и добраться до базы. Много японских пилотов было спасено подобным образом, включая командира 1-го Сентая подполковника Тошио Като и командира 24-го Сентая подполковника Коджио Мацумура.