Вісімнадцять І-16, зробивши обхідний маневр, на гранично малій висоті зайшли на об'єкт з боку німецького тилу, чого супротивник не очікував. Реактивними снарядами і гарматно-кулеметним вогнем обрушилися на ворога з двох напрямків, загорілися вагони і платформи з військами і бойовою технікою, якими були буквально забиті всі залізничні колії. Винищувачів противника над об'єктом, на щастя, не виявилося, і радянські пілоти, долаючи щільний зенітний вогонь, зробили повторну атаку всім складом з трьох напрямків. Пожежі і вибухи на станції, як потім донесла розвідка, тривали кілька годин.
На зворотному маршруті Голубєв і Дмитрієв кілька трохи відстав від основної групи, зображуючи, що їхні літаки погано слухаються керма через пошкодження. Незабаром вони помітили має на їх пару Мессершмиттов. Але поки німці тримали дистанцію, не наближаючись: вважаючи радянську пару небоєспроможною, вони вирішили одночасної атакою збити російських ефектно - над власним аеродромом. Але Голубєв давно чекав такого моменту - німі попалися на його гачок! Зображуючи невпевнений захід на посадку, Василь дочекався, коли задимили мотори «Месія», перекладені на форсований режим для швидкого зближення і атаки, і різко збільшив швидкість, одночасно набираючи висоту. Досягнувши центру аеродрому, він зробив різкий, з граничною перевантаженням лівий бойовий розворот для виходу на зустрічний курс. Дмитрієв тримався за хвостом Голубєва, як приклеєний.
Противник такого маневру не очікував; тепер він був нижче радянської пари і не міг ухилитися від бою пікіруванням - занадто близька була земля. Так німці виявилися в лобовій атаці. Обидва «мессери», задерши жовті носи, пішли на російських, мабуть вважаючи, що вони без боєзапасу і роблять удавану атаку. Темні траси від двох Bf.109 простяглися до радянських літаків. Голубєв увігнав в приціл ведучого «мисливця»; дистанція приблизно п'ятсот метрів, півтори секунди залишилося на все, нехай навіть на життя! Пальці правої руки Василя машинально вичавили загальну гашетку кулеметів, і три вогненні траси блискавкою пронизали тонке тіло Мессершмитта. Літаки промчали повз один одного в якихось п'яти метрах ... Голубєв вже не побачив, як за його спиною вражений їм «мес» вибухнув, розкидаючи на всі боки чорні палаючі уламки; однак це бачили всі, хто був на землі, і гучне «ура» прокотилося по аеродрому.
Не думаючи про результати стрільби, Голубєв зробив другий бойовий розворот, і вище себе попереду побачив, що минає вгору єдиного «мессери». Підібравши ручку управління, Василь навскидку взяв випередження і випустив слідом німцеві всі чотири реактивні снаряди РС-82. Чотири чорні шапки розривів спухнули за хвостом ворога, проте «мессер» продовжував круто йти у висоту. Наздогнати його було неможливо - занадто велика різниця в швидкостях. «Пішов!» - вирішив Голубєв. Але на півтора тисячах метрів німець раптово зробив петлю і, стріляючи, понісся вниз. Василь дивувався: що це? Невже ворог вирішив один дати бій або подивитися на палаючий літак свого провідного? Ні, тут щось інше: німець вийшов з пікірування і для чогось знову поліз на другу петлю. Розуміючи, що зараз дорога кожна секунда, Василь дав по радіо команду Дмитрієву атакувати ворога знизу, а сам різко кинув літак у висоту і на третій петлі у верхній точці розстріляв німця з дистанції п'ятдесяти метрів. Однак зрешечений літак не впав; він знову пішов вниз, а потім знову поліз вгору. І тоді Голубєв зрозумів: у противника осколками «ересов» заклинило кермо висоти в момент, коли він йшов вгору після лобової атаки. Німець виявився в безвихідному становищі - заклинені рулі кидали його з петлі в петлю.
На виході з четвертої петлі «мессер» зачепився за верхівки ялинок біля стоянки літаків 3-й ескадрильї; площині від удару поотлеталі в сторони, а фюзеляж поповз по снігу в бік аеродрому. Голубєв зверху бачив, як льотчик вискочив з кабіни і, раз у раз падаючи, побіг в сторону лісу, прямо до стоянки ескадрильї. Тепер фриц далеко не піде. Василь повідомив про це по радіо на КП полку, і разом з веденим пішов на посадку.