Лидерными, готовившимися в первую очередь, являлись 412-й (позднее — 432-й) авиаполк полковника В. И. Лебедева и 420-й авиаполк полковника Н. И. Новодранова. Необычность этих частей проявилась и в том внимании, которое уделил им И. В. Сталин. 29 июня 1941 г., в один из неимоверно напряженных дней, он нашел время для личной встречи с Лебедевым и Новодрановым, а затем принял и командира вновь формирующейся 81-й авиадивизии комбрига М. В. Водопьянова. Все четыре дальнебомбардировочных полка ОСНАЗ были включены в состав этой дивизии. С момента создания соединение считалось особым: его командир подчинялся напрямую командующему ВВС П. Ф. Жигареву, а задачи для дивизии, по крайней мере первое время, ставил сам Сталин. 81-ю ад можно в определенной степени считать зародышем АДД — Авиации дальнего действия, созданной в марте 1942 г. и представлявшей собой, в сущности, новый вид Вооруженных сил.

Важнейшей задачей, поставленной перед командованием дивизии и полков, являлась быстрейшая подготовка техники и летного состава к выполнению ночных боевых полетов на предельную дальность. Полки базировались в глубоком тылу: 412-й и 420-й — в Казани (на разных аэродромах), а 421-й — в Ростове-на-Дону. Последнюю авиачасть возглавил бывший инспектор бомбардировочной авиации ВВС КА по технике пилотирования подполковник А. Г. Гусев. При формировании 420-го ап в него вошла одна сводная эскадрилья из бывшего 100-го дбап, а две другие эскадрильи были укомплектованы летчиками и штурманами из ГВФ. В 421-м полку почти все летчики имели большой стаж полетов в гражданской авиации, а штурманы прибыли из Полтавской школы усовершенствования, где проходили подготовку на должности как минимум штурманов эскадрилий. По воспоминаниям начальника аэрофотослужбы полка С. А. Крылова, один из «зубров»-штурманов даже стал командиром экипажа, поскольку имел звание подполковника, а его летчик носил в петлицах только лейтенантские «кубари».[9]

По штату № 015/131 в каждом полку насчитывалось 149 офицеров и 183 сержанта и рядовых. Стрелки-радисты были взяты большей частью из ГВФ, имели налет на линиях в течение пяти-шести лет и могли принимать в воздухе 60–70 телеграфных знаков в минуту. Некоторые из них принимали участие в советско-финской войне 1939–1940 гг. Наименьшим опытом в особых полках обладали воздушные стрелки, но их усиленно готовили и тренировали по крайней мере в течение месяца, прежде чем бросить в бой.

По состоянию на 4 августа полки имели: 420-й — 32 самолета, а 421-й — 28 машин. На этапе подготовки немалая часть техники оказалась потерянной в авариях и катастрофах, а также по другим причинам. Так, 15 июля 1941 г. летчик Смирнов из 420-го ап, совершавший тренировочный полет, не справился с управлением и потерпел аварию. На следующий день из-за ошибки пилота майора Петренко в том же 420-м полку произошла катастрофа.