除了陆军部队外，德军空军还将整个东线约2/3的航空兵力投入了库尔斯克会战。配备Bf 109G-4/6战斗机的第3“乌德特”、52战斗航空联队，装备Fw 190A-2/3/4/5/6的第51战斗航空联队，配备Fw 190A-5/F-3、Hs 129B-2、Ju 87G-1 的大量精锐对地攻击机中队，连同身经百战的驾驶者，甚至包括一些来自德国国内的试飞人员，都被集中到了这里。这些部队被编入第8航空军和第1航空师。

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部分“城堡”参战德军航空部队实例：

第3战斗航空联队第3大队：Bf 109G-4型38架，Bf 109G-6型2架（满编）。

第52战斗航空联队：装备66架Bf 109G-4战斗机，45架Bf 109G-6。

第51战斗航空联队：88架Fw 190A（可用飞机），另有部分Bf 109G。

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第4航空队第8航空军，由汉斯·赛德曼将军指挥，负责支援曼施坦因的进攻。为此投入作战飞机1100架。第1高射炮军（第10、15、17高射炮师）提供防空掩护。

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另外有5——6个高射炮团被直接配属给地面部队。仅配属第11军的第4、7、48高射炮团就有88毫米高射炮72门，轻型高射炮900门。参战的还有匈牙利航空部队。