37年11月22日蘇聯飛行員首戰南京，擊落三等航空兵“宮崎康治”駕駛的三菱九六式艦上戰鬥機1架，

24歲的蘇聯空軍中尉“涅日丹諾夫•尼古拉•尼基福羅維奇”駕駛的I-16戰鬥機1架被擊落，兩人均陣亡。日本及駐南京歐美各國均有報道，日方報稱，在南京上空受“從沒有見過的型號”的戰鬥機阻擊，遇到的戰鬥機造型是“低翼單葉、縮進去的滑輪”。“陳納德”當時在南京做空軍顧問，他後來在回憶錄中提到，他平生見過的兩次最精彩的空戰之一，就是此日於南京上空目睹。同年12月已有17架I-16-6進駐南京，由於中國飛行員尚需適應訓練，因此主要由11名蘇聯飛行員駕駛作戰。

蘇聯誌願隊來華時並未如其他西方民主國家必須擔心國內輿論而拋棄軍籍，而是直接以蘇聯軍方的身分介入第三國戰爭；日本對此雖表不滿，但國力懸殊，因此隻表示抗議，無力直接對抗。

蘇聯航空誌願隊是第2批由“誌願者”援華參戰的團體，晚於法國誌願航空隊，早於美國誌願航空隊。法國誌願航空隊規模很小，具雇傭性質。美國誌願航空隊最初屬雇傭性質，於珍珠港事件後正式參戰。蘇聯誌願航空隊自認不是“雇傭軍”，拒領國民政府對擊落日機的獎金。