אחד המחדלים הבולטים של מתקפת ה-7 באוקטובר היה היעדר תגובה אווירית בזמן הפלישה ההמונית לשטח ישראל.
תחקיר שפורסם אמש (שלישי) בחדשות 12 חושף כי בשעה 7:40 בבוקר - שעה ו-11 דקות לאחר פתיחת המתקפה - הורה הרמטכ"ל דאז הרצי הלוי לחיל האוויר לתקוף "מטרות עוצם" בעומק רצועת עזה, במטרה "לייצר פגיעה תודעתית".
ההוראה התמקדה בהרס מבנים גבוהים ובפגיעה בתחנות שידור ומוקדי הסתה, בזמן שמחבלי חמאס תקפו יישובים בעוטף.
בפועל, עקב מיעוט מטוסים זמינים באוויר, ההוראה לא בוצעה. בדיווח צויין כי ההחלטה ממחישה את הפער הקשה בתמונת המצב בצמרת הצבאית באותו בוקר.
במקביל, ראש הממשלה בנימין נתניהו הורה לנסות ולחסל את בכירי חמאס, ופיקוד הדרום הכריז על מבצע "חרב דמוקלס" - תקיפת משרדים ורכוש של בכירי הארגון.
גם הכרזת "פרש פלשת" באוגדת עזה לא יושמה במלואה, ורבות מהמטרות שהוקצו לחיל האוויר התמקדו במנהרות. החיל לא הפעיל שיקול דעת עצמאי ולא תקף את מאות המחבלים שחדרו לשטח ישראל. מעט המטוסים שהיו זמינים בבוקר המתקפה לא הופעלו כנדרש.
על פי תחקיר צה"ל שפורסם בפברואר, מפקד חיל האוויר, האלוף תומר בר, לא השתתף בהתייעצויות שנערכו בליל ה-6 באוקטובר, ולכן החיל לא נערך לתרחיש של פלישה. בשעה 03:30 לפנות בוקר הוסב כטב"ם אחד בלבד מאזור יהודה ושומרון לעזה, ובשעות שלפני המתקפה פעלו מעל הרצועה שני כטב"מים בלבד.
בשעה 06:29, עם תחילת הפשיטה, חיל האוויר עדיין פעל במתכונת שגרה. רק ב-07:10 הכריז מפקד החיל על מצב מלחמה, כשהכוחות הקרקעיים כבר נתקלו בלמעלה מאלף מחבלי נוח'בה בשטח ישראל.
עד השעה 11:00 בוצעו 150 תקיפות - 50 ממטוסי קרב, 50 ממסוקי קרב ו-50 מכטב"מים. עם זאת, גורמים בחיל האוויר הודו לאחר התחקיר כי "ללא מודיעין והיערכות מוקדמת, לא ניתן היה למנוע את האסון - רק לצמצם את הנזק".