Η ικανότητα της ρωσικής Πολεμικής Αεροπορίας να κυριαρχήσει γρήγορα στους ουκρανικούς ουρανούς θα είναι δυνητικά ο κύριος παράγοντας που θα επηρεάσει το πόσο εύκολα οι χερσαίες δυνάμεις μπορούν να διασχίσουν τη χώρα και να αποκτήσουν τον έλεγχο, καθώς η αεροπορική υπεροχή θα ανοίξει το δρόμο για χτυπήματα ακριβείας για την υποστήριξη των επίγειων δυνάμεων και τον ακρωτηριασμό της ουκρανικής διοίκησης, του ελέγχου και άλλων βασικών δυνατοτήτων.
Οι δυνατότητες της ουκρανικής Πολεμικής Αεροπορίας παραμένουν περιορισμένες, με τη χώρα να βασίζεται σε έναν μικρό στόλο αεροσκαφών που κατασκευάστηκε τη δεκαετία του 1980 και έκτοτε έχουν δει αμελητέες αναβαθμίσεις. Οι ώρες πτήσης των πιλότων, που περιορίζονται σε περίπου 40 ετησίως, περιορίζουν περαιτέρω την ικανότητά τους να εμπλέκονται με τους Ρώσους ομολόγους τους και ο αριθμός των συντριβών για έναν στόλο του μεγέθους του δείχνει ότι η συντήρηση αποτελεί μια σοβαρή έλλειψη.
Ο στόλος μαχητικών της χώρας αποτελείται από περίπου 35 αεροσκάφη MiG-29 και 35 αεροσκάφη τέταρτης γενιάς Su-27, από περίπου 260 MiG-29 και Su-27 που κληρονόμησε η χώρα όταν κατέρρευσε η ΕΣΣΔ, με τις ένοπλες δυνάμεις να μην μπορούν να αντέξουν οικονομικά ένα μεγαλύτερο στόλο. Ενώ το Su-27 είναι μια δυνητικά πολύ ισχυρή πλατφόρμα, όσα βρίσκονται στην Ουκρανία δε διαθέτουν πυρομαχικά μεγάλης εμβέλειας αέρος-αέρος με ανεξάρτητη καθοδήγηση ή πυρ και ξεχνούν δυνατότητες όπως εκείνες του R-77, το οποίο σε συνδυασμό με την ηλικία των σουιτών αισθητήρων τους, τον ηλεκτρονικό πόλεμο αντιμέτρων και γενικά αεροηλεκτρονικά σημαίνει ότι τα σύγχρονα ρωσικά αεροσκάφη όπως τα Su-30SM, Su-34 και Su-35 είναι απίθανο να προκληθούν στον αέρα.
Η ασυμφωνία στις δυνατότητες ηλεκτρονικού πολέμου και στα αντίμετρα ειδικότερα, τόσο για αεροσκάφη όσο και για κατευθυνόμενους πυραύλους με ραντάρ, αναμένεται να είναι καθοριστική από τη ρωσική πλευρά, με το τεχνολογικό χάσμα να ξεπερνά τα 25 χρόνια. Περαιτέρω παρεμπόδιση της ικανότητας του ουκρανικού στόλου μαχητικών να προστατεύει τον εναέριο χώρο του είναι οι χαμηλότεροι αριθμοί και τα πολύ χαμηλά ποσοστά διαθεσιμότητας, που σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μέρος του στόλου θα παραμείνει στους διαδρόμους για τουλάχιστον αρκετές ημέρες μετά το ξέσπασμα των εχθροπραξιών. Αυτό παρέχει άφθονες ευκαιρίες στα ρωσικά μέσα να τον εξουδετερώσουν στο έδαφος χρησιμοποιώντας ένα ευρύ φάσμα κατευθυνόμενων όπλων ακριβείας που εκτοξεύονται από τον αέρα και τη θάλασσα. Η τεράστια ανισορροπία στην αεροπορία, τόσο ποσοτικά όσο και πιο σημαντικά ποιοτικά, σημαίνει ότι η Ουκρανία θα πρέπει να βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στο επίγειο πυραυλικό της σύστημα εδάφους-αέρος για να προκαλέσει ασύμμετρα τις ρωσικές δυνάμεις.
Το δίκτυο αεράμυνας της Ουκρανίας δε διαθέτει συστήματα μεγάλης εμβέλειας, με τα σοβιετικά S-200 να έχουν αποσυρθεί χωρίς αντικατάσταση, καθώς θεωρούνταν όλο και πιο ευάλωτα λόγω έλλειψης κινητικότητας. Η χώρα βασίζεται σε συστήματα μεσαίου βεληνεκούς S-300P/PS/PT από τη δεκαετία του 1980, αν και ένα μέρος από αυτά πωλήθηκαν στις Ηνωμένες Πολιτείες για δοκιμαστικούς σκοπούς και δεν αντικαταστάθηκαν, καθώς και το σύστημα BuK-M1 επίσης από τη Σοβιετική εποχή. Το σύστημα BuK είδε επίσης αρκετές μονάδες να πωλούνται στο εξωτερικό, κυρίως στη Γεωργία, όπου συγκρούστηκε με τις ρωσικές δυνάμεις το 2008. Αυτά τα παλιά συστήματα έχουν πολύ χαμηλότερη κινητικότητα και επομένως μικρότερη ικανότητα επιβίωσης από τις νέες εκδόσεις των S-300 και BuK και είναι τεχνολογικά πάνω από τρεις δεκαετίες πίσω από τις τελευταίες ρωσικές αεροπορικές άμυνες.
Σε αντίθεση με τα S-300PM-2, S-300V4 ή άλλες σύγχρονες παραλλαγές που αναπτύχθηκαν από τις ένοπλες δυνάμεις της Ρωσίας, τα ουκρανικά S-300 δε σχεδιάστηκαν για την άμυνα μεγάλων περιοχών, δεν έχουν πολυεπίπεδη αμυντική ικανότητα και παρέχουν σε πολύ περισσότερο περιορισμένο βαθμό επίγνωση της κατάστασης. Δεδομένου ότι τα συστήματα ηλεκτρονικού πολέμου τους είναι επίσης ξεπερασμένα, αναμένεται να είναι στόχοι προτεραιότητας για αποστολές καταστολής της ρωσικής αεράμυνας που πιθανόν να βασίζονται σε επιθετικά ελικόπτερα Ka-52 και Mi-28 και μαχητικά κρούσης Su-34, όλα οπλισμένα. Ενώ η Ουκρανία δεν είναι εξοικειωμένη με μεγάλο μέρος του ρωσικού μετασοβιετικού όπλου, η ρωσική εξοικείωση με σχεδόν όλα τα όπλα του ουκρανικού αποθέματος, σχεδόν όλα από τα οποία είχε προηγουμένως τοποθετήσει η ίδια, πιθανότατα θα προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα στον ηλεκτρονικό και άλλα είδη πολέμου και θα κάνει την καταστολή της αεράμυνας μακράν απλούστερη.
Ίσως η μεγαλύτερη αδυναμία των συστημάτων S-300 της Ουκρανίας είναι πως είναι πολύ περιορισμένα στον αριθμό των στόχων που μπορούν να εμπλακούν ταυτόχρονα, με κάθε μονάδα να μπορεί να εμπλέξει λιγότερους από μισή ντουζίνα στόχους. Αντίθετα, ακόμη και το ρωσικό S-300PM-2 από τις αρχές της δεκαετίας του 1990 μπορεί να εμπλέξει 36 στόχους και να καθοδηγήσει έως και 72 πυραύλους ταυτόχρονα, με τα νεότερα S-400 και S-300V4 όντας ακόμα πολύ πιο ικανά. Έτσι, ακόμη κι αν οι ουκρανικές συστοιχίες είναι ικανές να αναχαιτίσουν τα ρωσικά πυρομαχικά που τις στοχεύουν, παραμένουν εξαιρετικά ευάλωτες στο να κατακλυστούν είτε από κατευθυνόμενες βόμβες όπως το KAB-500 ή το KAB-1500 είτε από μικρό αριθμό πυραύλων κρουζ. Η έλλειψη επαρκών υποστηρικτικών μέσων βραχύτερης εμβέλειας της Ουκρανίας για να χρησιμεύσουν ως πρόσθετα στρώματα στο δίκτυο αεράμυνας της, με το S-125 να αποσύρεται και μόνο το BuK-M1 να απομένει, αυξάνει σημαντικά την ευπάθεια των συστοιχιών μεγάλης εμβέλειας να κατακλύζονται, ιδιαίτερα όταν τα παλαιότερα S-300 δεν έχουν πολυεπίπεδη αμυντική ικανότητα.
Ενώ η Ρωσία διατηρεί πολυάριθμα πλεονεκτήματα ικανά να εξουδετερώσουν τοποθεσίες ουκρανικής αεράμυνας από θέματα βεληνεκούς, και η Ουκρανία έχει παραμελήσει να κατασκευάσει σημαντικές οχυρώσεις για τις πλατφόρμες αεράμυνάς της, οι ουκρανικές δυνατότητες να εξαπολύσουν αντίποινα σε ρωσικούς στόχους είναι επίσης πολύ περιορισμένες. Οι ικανότητες κρούσης της Ουκρανίας ήταν πιο τρομερές στην Ευρώπη στις αρχές της δεκαετίας του 1990 με ένα μεγάλο οπλοστάσιο μεσαίων βομβαρδιστικών Tu-22M, βομβαρδιστικά πυρηνικής ικανότητας διηπειρωτικού βεληνεκούς Tu-160 και διάφορους βαλλιστικούς πυραύλους. Όλα αυτά εγκαταλείφθηκαν, ωστόσο, υπό σημαντική δυτική πίεση, κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1990.
Τα βομβαρδιστικά της Ουκρανίας, από τα πιο προηγμένα στον κόσμο, διαλύθηκαν σε αντάλλαγμα για οικονομική βοήθεια από τη Δύση. Έτσι, ενώ η Ρωσία θα είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει assets όπως τους πυραύλους Kalibr και βλήματα κρουζ με βάση τα βομβαρδιστικά Kh-101 ή πυραύλους Kh-65Se που αναπτύσσονται από τα μαχητικά κρούσης Su-34 για να εξαπολύσουν επιθέσεις ακριβείας εμβέλειας κατά των πόρων της Ουκρανίας, οι δυνατότητες αντιποίνων της Ουκρανίας παραμένουν πολύ πιο περιορισμένες. Ακόμη και αν εξαιρεθούν ερωτήματα σχετικά με το ηθικό και την ετοιμότητα μάχης, η ικανότητα της Ουκρανίας να διατηρήσει άμυνα έναντι μιας ρωσικής αεροπορικής εκστρατείας είναι εξαιρετικά περιορισμένη λόγω της τεράστιας τεχνολογικής διαφοράς μεταξύ των δύο χωρών, με τη ρωσική Πολεμική Αεροπορία να έχει καταργήσει σε μεγάλο βαθμό τον εξοπλισμό της σοβιετικής εποχής, ενώ η Ουκρανία έχει δει τις δυνάμεις της να συστέλλονται απότομα αλλά όχι να εκσυγχρονίζονται σημαντικά.