В первые месяцы войны была выработана оптимальная тактика действий по скоплениям вражеских войск. Транспортные колонны и бронетехнику на марше Ил-2 обычно атаковали с бреющего полета (высота подхода к цели 25-35 метров) вдоль колонны или под углом 15-20 градусов к ее длинной стороне. Как правило, первый удар РС и пушками наносился по голове колонны с целью блокирования её движения. Дальность открытия огня 500-600 метров. Перед применением основного вооружения происходила пристрелка трассирующими пулями из пулемётов ШКАС. Чаще всего прицеливание осуществлялось "по колонне" без выбора конкретной цели.
Действенность огня Ил-2 по автомашинам, бензовозам, бронетранспортёрам и артиллерийским тягачам была достаточно высокой. После обстрела цели реактивными снарядами и авиационных пушек, осуществлялся сброс бомб. В зависимости от боевой обстановки, противодействия истребителей и зенитной артиллерии количество боевых заходов могло варьироваться. В ряде случаев штурмовикам удавалось наносить противнику очень высокие потери и уничтожать большую часть техники, находившуюся в составе колонн.
Совсем другая картина получалась при атаке отдельных танков на местности. Добиться попадания нескольких снарядов в одиночный танк с бреющего полёта или полого пикирования могли только лётчики, обладающие достаточно высокой квалификацией. По мнению опытных пилотов, наиболее эффективная стрельба с самолета Ил-2 по танкам, с точки зрения точности ведения огня, ориентировки на местности, маневрирования, времени нахождения на боевом курсе, являлась стрельба с планирования под углом 25-30° при высоте ввода в планирование 500-700 м, и скорости ввода 240-220 км/ч (высота вывода – 200-150 м). Так как скорость Ил-2 при этих таком угле планирования увеличивалась незначительно – всего на 9-11 м/с, это допускало маневрирование для корректировки точки прицеливания. Полное время атаки в этом случае составляло 6-9 сек, что позволяло летчику сделать 2-3 прицельные короткие очереди. Дальность начала прицеливания по танку составляла 600-800 м, а минимальная дистанция открытия огня – 300-400 м. При этом в танк попадало 2-4 снаряда.
Надежды на то, что Ил-2 смогут эффективно бороться с танками противника, не оправдались. Как правило, огонь из 20-23-мм пушек не наносил танкам существенных повреждений. Вскоре выяснилось, что бронебойный 20-мм снаряд пушки ШВАК способен пробить немецкую броню толщиной до 15 мм (танки Pz.II Ausf F, Pz.38(t) Ausf С, БТР Sd Kfz 250) при углах встречи, близких к нормали, с дистанции не более 250-300 м. При углах встречи 30-40°, характерных при атаке с бреющего полёта или с пологого пикирования, снаряды как правило рикошетировали.
Лучшей бронепробиваемостью обладали 23-мм снаряды ВЯ. Самолеты с такими пушками начали поступать с августа 1941 года. Бронебойно-зажигательный 23-мм снаряд весом 200 г на дистанции до 200 м по нормали пробивал 25-мм броню. Ил-2 с пушками ВЯ-23 мог поражать броню легких танков, при атаке последних сзади или сбоку под углами планирования до 30°. Таким образом, 20-мм и 23-мм авиапушки могли эффективно бороться только с бронетранспортёрами, бронемашинами и лёгкими танками. Кроме того, не всякое пробитие брони малокалиберным снарядом, обладавшим не большим заброневым действием, приводило к уничтожению или выводу танка из строя. По этой причине предложение С.В. Ильюшина вооружить штурмовик 14,5-мм пулемётами, созданными на базе пушки ВЯ, не встретило понимания. Наибольшей бронепробиваемостью обладал патрон 14,5-мм с пулей БС-41, в которой использовался сердечник из карбида вольфрама. На дистанции 300 м БС-41 уверенно пробивал 35 мм броню. Однако карбид вольфрама, используемый для изготовления подкалиберных бронебойных снарядов, был дефицитным материалом в течение всей войны. Специалисты резонно отмечали, что расход 14,5-мм авиационных боеприпасов будет в десятки раз больше, чем при стрельбе из противотанковых ружей, а эффективность ненамного выше, чем при применении 23-мм снарядов.
