为了使歼-6飞机飞得更高，小分队从每架飞机上拆掉一门机关炮，拆掉座椅防弹钢板，拆掉所有打“火蜂”式暂时不用的一切设备，尽最大限度减轻飞机重量，提高飞机的静升限。这仍然不够，指战员决心最大限度发挥武器效能，利用飞机运动中的惯性，当飞行达到超音速时，突然抛物线式地跃升到18000米以上，瞬间进行攻击。这是很危险的，稍有差错，飞机可能失速掉入螺旋而坠毁。这需要飞行员以大无畏精神和高超技术，才能充分发挥现有武器的性能。
当天，海军航空兵飞行员张炳贤和王相一各驾驶一架歼-6飞机分别从海口机场、陵水机场起飞，拦截美军无人驾驶侦察机。地面领航员准确引导王相一接近美机。王相一奋力跃升，占位后在一瞬间连续开炮3次，打得无人驾驶飞机摇摇晃晃，逃向外海，坠落在越南岘港东北海区。
正在前线考察的海军政治委员苏振华当即赶到陵水机场，同指战员研究总结战斗经验，仔细分析战斗各个环节，肯定部队指战员的创造，语重心长地说：“这次战斗，是又一次集体协作的胜利，地面指挥、引导，空中攻击，协调一致。这是长期磨合，精心准备的结果。”相对于当时盛行的政治冲击一切的鼓吹，苏振华强调说：“政治和技术的辨证统一，勇敢加技术，才能克敌制胜。我们要以以大无畏的气概，讲究科学的方法，保证打胜仗!”
随后，中国人民解放军总参谋长罗罗瑞卿和苏振华乘军舰从海南岛到北部湾，考察和研究援越抗美形势和战备工作。
3月31日，美军又一架“火蜂”式无人驾驶侦察机入侵，擦着海南岛边缘，直进直出，速进速出，妄图逃避打击。海军航空兵飞行员舒积成驾驶一架歼-6飞机起飞。地面领航员王立珠、王静玉快速、准确计算了各种数据，引导舒积成把美军无人驾驶高空侦察机打落下来，坠毁在陵水县境。
1965年4月3日，军委总参谋部指示：全军必须高度警惕，认真掌握情况的发展变化，切实做好反击美国可能对我国进行军事挑衅的准备。
4月9日上午，从美国“突击者”号航空母舰上，起飞了4架F-4B超音速战斗机，直向中国海南岛莺歌海逼近。随着，又一批4架美国海军F-4B舰载机，侵入海南岛上空。F-4B鬼怪式战斗机，是当时最新式舰载飞机，高空每小时速度高达2410公里，海平面飞行每小时也高达1350公里，装备有麻雀-Ⅲ型空对空导弹，半主动雷达跟踪制导，最大射程14·8公里，最大时速3倍音速，弹头装有6公斤烈性炸药。南海舰队航空兵谷德合、李大云等驾驶4架歼-5飞机迎战。歼-5，50年代生产的老式飞机，性能无法和F-4B相比。但是，谷德合命令全中队：“投掉副油箱，左转逼近美军飞机。”僚机飞行员李大云占据了攻击的有利位置，请求攻击。但是，“不打第一枪”，“不得首先攻击”的规定必须严格执行，他们只是严密监视美军飞机动向。美军张皇失措，急不可待地发射了2枚麻雀-Ⅲ型导弹。李大云一个急转，规避开来。2枚导弹径直向前方的美军3号机奔去。空中一声爆炸，一团火光，美军3号机向下坠落了。