在二次大战期间，盟军为了削弱德国整个战争经济体系，以密集轰炸机群浩浩荡荡侵入德国领空攻击德国南部的军工目标和燃料来源，光明正大的挑战德国空防系统，双方在欧洲上空展开史无前例的大规模空战，其中B-17飞行堡垒是这场不分昼夜的战略轰炸的主角，在整个战略轰炸时期，B-17飞行堡垒向德国投下了580513吨航弹，同时期，B-24解放者式投下了410,425顿炸弹，其余的美军飞机则是420,434吨，但美军轰炸机在德国空军飞行员不顾美军密集队形成防卫火网冲进轰炸机行列拼命攻击之下，自身也损失惨重，据正式的纪录波音公司二战其间生产了一万二千架B-17，有4755架在战斗被击落、失踪、战损报废，战损率极其惊人
而驾驶B-17的美军飞行员伤亡更加惨重，往往一两个月后飞行机组员完全换了新面孔，因为老手们全部都在德国上空被击落，不是阵亡就是成为阶下因。一个机组要完成25次轰炸任务而全身而退的实在少之又少，如第8航空军第100轰炸机大队，最初在美国成立的首批机组员中只有一组平安活到25次任务结束，这个唯一存活的机组中也不是全员存活，其机尾炮手在最后一次任务中弹阵亡。第100轰炸机大队在大战期间的伤亡率超过85%，其损失之惊人远超过了所有地面部队的伤亡数字，在任务期间伤亡率最高的单位这个记录至今还保留着，如1943年11月22日-1944年3月24日“柏林战役”，在5个月的的持续轰炸中，英军就损失了3347名飞行人员
最初的轰炸中，美军轰炸机群的队采用由18或20架炸机所组成箱形队形，各机的位置是经过非常多次实兵演所的到的结果每一架都有固定的队位置除了距离差之外，甚至连高度差都有严格的规定。美军认为精密安排后的火力防护可以发挥最大射击角度与互相支持。理论上可以击败从任何角度发动攻击的德国战斗机，敌机只要是介于两点钟位置至十点钟位置，就要同时面对72挺机枪的超强防卫火力。1943年4月17日对不来梅的福克·沃尔夫厂发起猛攻，在护航歼击机没跟上的情况下，97架轰炸机组成一个封闭的“战斗盒子”队形与德国歼击机展开了激烈的空战只损失了两架轰炸机，为了加强防空力量阻截美军日益增多的白天轰炸，德国被迫调集三分之二战斗机力量和国家全部资源的三分之一来保卫国土，80万名防空人员和450万名工人加入德国防空体系后，美军就不轻松了
1943年5月14日，著名基尔空袭60架轰炸机损失三分之一。1943年7月底，美军对德国北部奥克瑟斯雷本的飞机制造机厂轰炸中损失的轰炸机超过40%,，在罗马尼亚油田，强大的德国高炮部队一举击了盟军177架轰炸机的近三分之一。轰炸施魏因高特的滚球轴承厂，仅仅一天美国人就丧生600多名飞行人员，被击落了60架轰炸机，另外164架都带着有不同程度的损伤,两个月后再一次轰炸施魏因高特时，盟军再次蒙受了60架飞机的损失，还有126架在着陆时被撞坏或者必须被作报废处理，美军还没有完整的海空救援体系，轰炸机的设计并未考虑过海上迫降时方便机组人员的逃离。结果是海上迫降后落入海中的飞行员99%遇难
美国人对德国工业中心轰炸的效果判断经常出错，美军以为德国整个经济体系到年底被削弱到“不堪一击”，希望通过继续轰炸做最后一击，这个预测让盟军将精神上已十分紧张的飞行人员送往战场，天气不利造成两次攻击之间的间隔比计划时间长,因此德国歼击机有机会在第一次攻击后加油并紧接着攻击下一个编队，在这期间，第八航空队225000人的的飞行员中，大约4000-5000人受精神创伤，2100人因患精神病被永久性停飞，这个数字还不包括因拒绝执行任务被开除的人，因为这被看作是缺乏道德品质而不是精神问题。
残酷的空战一直进行到1945年4月，直到德国炼油工业在美军轰炸和苏军进攻下崩溃导致缺乏燃料的德国空军只能做零星的拼命抵抗后，美军飞行员安全返回的机会大大增加了，在1943年1月开始到二战结束，第八航空队阵亡28000人，被俘28000人，作战损失共72000人(不包括心理创伤者)，约为参战人数的34%。这是美军在二战期间最高的伤亡率。只有五分之一的飞行员能完成他们的服役期，英国也有56000人阵亡,损失率高达51%,德国人也有70000名飞行员阵亡,另有25000人负伤。