Ngày 21-12-1972, Bộ tư lệnh Quân chủng PK-KQ chủ trương kiên quyết sử dụng không quân hiệp đồng với tên lửa đánh B-52.
Tên lửa vẫn là lực lượng chủ yếu nhưng không quân phải cất cánh được từ đường băng ngắn hẹp, không đánh được thì tạo điều kiện cho tên lửa đánh. Quân chủng cũng đề nghị Bộ Quốc phòng ra quyết định điều 2 tiểu đoàn tên lửa 71, 72 của Sư đoàn 363 tăng cường cho Hà Nội. Khẩn trương điều lực lượng pháo phòng không từ Thanh Hóa ra kết hợp với không quân bảo vệ tên lửa.
Bị thiệt hại nặng nề trong đêm 20-12, nên không quân Mỹ bắt đầu thay đổi thủ đoạn, xác định tên lửa là đối tượng chủ yếu của B-52.
Ban ngày, địch sử dụng 180 lần chiếc máy bay chiến thuật của không quân và hải quân đánh phá ga Hàng Cỏ và Sở Công an Hà Nội, nhà máy điện Yên Phụ, Bộ Giao thông Vận tải, cầu Phủ Lý và 6 đợt đánh vào khu vực thị xã Thanh Hóa.
Đêm 21 rạng sáng 22-12, địch huy động 24 lần chiếc B-52 và 36 lần chiếc máy bay chiến thuật hộ tống vào đánh sân bay và bệnh viện Bạch Mai, Giáp Bát, Văn Điển…Ngoài ra, 30 lần chiếc máy bay F-4, F-105 vào đánh các khu vực Bắc Giang, ga Kép, sân bay Yên Bái, cảng Hải Phòng, Cát Bi và An Lão.
Phát huy chiến thắng của ba đêm trước, bộ đội tên lửa tiếp tục đánh đạt hiệu suất chiến đấu cao, chỉ trong 3 phút đã bắn rơi tại chỗ 3 chiếc B-52.
Lúc 3 giờ 42 phút, từ trận địa thôn Đại Đồng, xã Đại Mạch (Đông Anh, Hà Nội), Tiểu đoàn 57 (Trung đoàn 261) bắn 2 quả tên lửa, tiêu diệt một B-52 rơi xuống Chợ Bến, Hòa Bình.
Cùng thời điểm đó, tại trận địa Thượng Thụy, Gia Lâm, Hà Nội, Tiểu đoàn trưởng Nguyễn Chấn cùng kíp chiến đấu của Tiểu đoàn 78 (Trung đoàn 257) cũng phóng 2 đạn, tiêu diệt một chiếc B-52 nữa, rơi xuống khu vực huyện Thanh Miện, Hải Dương.
Sau 2 trận trên 3 phút, vào lúc 3 giờ 45 phút, bằng 2 quả đạn, với chế độ bám sát bằng tay, phương pháp điều khiển đón nửa góc, Tiểu đoàn 93 (Trung đoàn 261) bắn rơi chiếc B-52 thứ ba trong đêm. Chiếc máy bay này rơi tại Đuôi Cá, Quỳnh Lôi, Quỳnh Phụ, Thái Bình.
Cũng trong đêm 21 rạng sáng 22-12, quân và dân miền Bắc bắn rơi 2 máy bay F-4, 2 máy bay A-7, một chiếc F-111, một chiếc A-6, một chiếc RA-50 và một chiếc F-105.
