蘇聯軍事專家參與的直接作戰行動
1968 年，蘇聯給予北越的援助達到5.42 億盧布，其中大部分（3.61 億盧布）為免費提供。蘇聯向越南提供了一些新式武器和裝備，包括防空導彈“德維納”（CA-75），米格-17 和米格-21 殲擊機、蘇-17 轟炸機、安-28 運輸機、伊爾-14 和裡-2 運輸機、中型和小口徑火炮、探測雷達等。不過，蘇聯對北越的軍事援助，並不僅限於將武器送給越南人並教其如何使用，事實上，在很多情況下，蘇聯軍事專家間接或直接地捲入了作戰行動。比如，1965 年7 月，CA-75M 防空導彈系統已部署在河內附近。第一次實戰發生在1965 年7 月24 日， 戰鬥地點在河內東北50 公里處。軍事科學副博士、馬利金上校（А.С.Мальгин）報告：“該日，兩個導彈營擊退了美國飛機的攻擊，用4 發導彈同時擊中F-4C 戰鬥機。這場勝利功勞記在越南人民軍大尉阮文漢（НгуенВан Хак）和阮文梁（Нгуен ВанНян）名下。但實際上，應該歸功於蘇聯中尉鮑里斯·馬熱耶夫（Борис Можаев）和費多爾·伊裡英（Федор Ильин）。因為越南軍官最初無法克服按下導彈“發射”鈕時的心理恐懼“。為紀念這一重大勝利，7 月24 日這一天被越南政府定為“越南人民軍防空導彈部隊日”。
1965年7月，CA-75M防空導彈系統已部署在河內附近
如果說地空導彈部隊中的蘇聯軍事專家參與作戰是“間接”的，那麼蘇聯軍事專家直接參戰的目的，則大多是為了臨戰培訓越南飛行員和解決空戰出現的突發問題。比如契卡洛夫空軍學院（НИИ ВВС имени В. П.Чкалова）的首席飛行員、蘇聯英雄、空軍上校卡特洛夫（В.С. Котлов）到越南培訓越南飛行員使用“空對空”導彈。為此，他與他的越南學生、越軍上尉沙都（Шаату）駕駛米格-21UC （教練機）進行了一次升空作戰，他們駕駛戰鬥機混入美國F-4幽靈戰鬥機（F-4 Phantom）編隊之中。兩人直接用俄語聯絡，最終指揮沙都打下一架F-4 戰鬥機，這是越南飛行員駕駛米格-21 打下的第一架美國F-4戰鬥機。卡特洛夫因此獲得了越南政府頒發的“河內榮譽公民證書”（Почётный гражданин Ханоя）。但是卡特洛夫本人、蘇聯政府和蘇聯軍方並不因此而歡欣鼓舞，因為卡特洛夫違反了蘇越之間有關蘇聯軍事專家不能直接參戰的規定。
在越南戰場上，蘇聯獲得了F111的重要技術機密
不過，儘管蘇聯政府竭力避免自己的軍事專家在越南“直接”捲入戰鬥，但在某些極為特別的情況下，蘇聯政府也會主動組織有針對性的作戰。比如，1968年“捕捉”F111戰鬥轟炸機的行動便是如此。1968 年3 月17 日，6 架F-111 戰鬥機抵達位於泰國的美軍基地-----塔克利機場。當天，北越和蘇聯諜報人員就知道了這一訊息。蘇聯派出少將飛行員葉甫蓋尼·安西菲洛夫、防空部隊無線電兵司令格奧爾吉·吉契科將軍在內的43 名蘇聯軍事專家前往越南，準備採取行動。4 月22 日，當F-111A 進入北越領空後，蘇聯專家開通了無線電干擾使其與基地失去了聯絡，然後派出由蘇聯空軍飛行員駕駛的戰鬥機包圍了美軍F-111，蘇聯飛行員安西菲洛夫命令F-111 飛行員在北越的內排機場降落，否則就將其擊落。隨後，蘇聯把迫降的F-111 分解（美國方面認為該機以被擊落），進行嚴密包裝後運到越南的海防港，將其裝上蘇聯輪船“阿歷克謝·托爾斯泰”號。5 月7 日晚上“阿歷克謝·托爾斯泰”號秘密起航，直至蘇聯，該船一直有蘇聯戰艦在公海上護航。抵達蘇聯後，F-111A 戰鬥機被秘密停放在西伯利亞的一處機場，兩名美國飛行員則被關在一個叫薩里沙乾的軍事小鎮。
美軍對蘇聯軍事專家的“心理戰”
在1965-1974 年間，蘇聯幫助北越建立了一個龐大和有效的防空體系，包括11 個СА-75М 防空導彈綜合系統(51 ЗРК СА-75М)；4 個戰鬥機航空團（ИАП） (由2 個米格-21 殲擊隊大隊、一個米格-19 殲擊機大隊和一個米格-17 殲擊機大隊組成)，共有飛機251 架（戰鬥機210 架，教練機41 架)；米格-21 戰鬥機58 架(其中戰備機42 架)；米格-19 戰鬥機42 架；米格-17戰鬥機107 架（其中戰備機55 架）；4 個無線電對抗團（РТВ）（其中РЛР系統36 個，РЛС 系統108 個）。根據蘇聯軍事專家斯米爾諾夫中尉（Д.С. Смирнов）的研究，僅在1972年，在越南，由於蘇制防空導彈系統“德維納”（СА-75）和“傑斯納”（С-75М）的作用，擊落了美軍戰略和戰術轟炸機В-52 共51 架。1965-1973 年，僅“德維納”系統就擊落美軍飛機和無人機1300 架。俄羅斯學者赫文修克（Н.Хвесюк）認為，防空導彈系統“德維納”和“傑斯納”在一定程度上改變了越南戰爭的程序。
在1965-1974年間，蘇聯幫助北越建立了一個龐大和有效的防空體系，包括11個СА-75М防空導彈綜合系統(51 ЗРК СА-75М)；4個戰鬥機航空團（ИАП）
值得一提的是，關於越南戰爭中蘇制防空導彈系統擊落美軍飛機的數字並不統一。由俄國空軍少將加魯申科（Ю.И. Галушко）、謝爾什涅夫（М.А.Шершнев） 和卡爾賓科（ В.И. Карпенко ）組成的俄羅斯空軍大學（Университет воздушных сил им. ИванаКожедуба）研究團體的資料和數字證明，在越南戰爭中，蘇制防空導彈系統“德維納”共擊落美軍最新型飛機1400 架。布連科教授（В.М. Буренок）統計，在越南戰爭中，“德維納”系統共擊落美軍戰鬥機2500 架。俄羅斯軍事歷史研究所出版的《軍事百科辭典》（Военныйэнциклопедический словарь）則表明，到1974 年停戰，越南防空導彈系統共擊落美軍飛機4 千架。俄羅斯科學院俄國曆史研究所高階研究員奧卡羅科夫（А.В. Окороков）認為，整個越南戰爭期間美國損失飛機8612 架，其中3720 為固定翼飛機，4892 架為直升機（另一個統計數字：消滅美軍飛機3744架，直升機4868 架），其中在北越上空擊落美軍飛機1095 架，直升機11 架……
越南戰場上被蘇制防空武器擊落的F4戰鬥機殘骸
為了限制和打擊蘇聯軍事專家在越南戰爭中的巨大作用，美國不惜使用“心理戰”方式離間蘇軍專家與越南居民的關係。據特魯舍奇金回憶，蘇聯軍事專家經常能夠從收音機裡收到功率強大的來自美國和南越電臺的俄語廣播。這種廣播對蘇聯人施加心理戰影響，希望以此來打擊反對他們的蘇聯軍人計程車氣。美軍向越南居民發射和發放傳單，告訴越南居民遠離“危險的鄰居”------蘇聯人，因為有蘇聯人的地方就意味著有蘇制導彈和高炮，而這正是美軍集中打擊的地方。美軍還誘使越南居民監視和密報蘇聯軍事人員和蘇聯現代軍事裝備的情況。然而，在這方面，美軍的努力是失敗的。很多參與援越行動的蘇聯軍事專家回憶說：“敵人想在每天走向田野勞作的農民、在夜以繼日地守衛在這塊田野上計程車兵中，離間與蘇聯人的關係的企圖是失敗的和註定要失敗的。”