В ночь с 7-го на 8-е ноября, получив, после разговора по ВЧ Сталина с Рычаговым по радио от последнего боевой приказ, находившаяся в полной боевой готовности вся 81-й авиадивизия в составе 77 боеготовых самолётов вылетела к целям в Германии. Три авиаполка были вооружены ТБ-7(Пе-8), один — Б-17. Самые лучшие по техническому состоянию самолёты, с лучшими и самыми опытными экипажами, несли 18 из 19 имевшихся на этот день у СССР боеготовых авиационных атомных бомб.

Ещё один «нюк» был в ту ночь только снаряжен в Челябинске-70..

Остальные бомбардировщики несли по 3 тонны обычных фугасных авиабомб (ФАБ-500 во внутреннем бомбовом отсеке и на внешней подвеске).

Аэродромом, с которого авиаполки 81-й ушли в налёт, вошедший в мировую историю как «Атомный рейд», был — как и в «том 41-м», ещё осенью 1941 капитально расширенный и укреплённый силами зенитной и истребительной ПВО Кагул на острове Эзель (Сааремаа) Моонзундского архипелага.

Очень близкие «страх, ужас и отчаяние немцев» уже ревели двигателями бомбардировщиков с востока в утренней небесной выси. Там, где без кислородных масок в негерметичных кабинах самолётов нечего было делать… «Атомный демон» затих в плутониевых ядрах 18 советских атомных бомб типа РДС-1.

Целями для атомной бомбардировки были выбраны 11 городов Германии с населением (в скобках — наряд авиации в «Атомном рейде»):

Кенигсберг — около 400 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 1)

Данциг — около 400 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 1)

Киль — около 300 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 1)

Гамбург — 1,8 млн. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 2)

Бремен — около 500 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 2)

Ганновер — около 500 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 2)

Берлин — 4,3 млн. (17 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 4)

Лейпциг — свыше 700 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 2)

Дрезден — свыше 600 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 1)

Нюрнберг — свыше 400 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 1)

Мюнхен — около 850 тыс. (6 бомбардировщиков, из них с атомной бомбой — 1)