Từ giữa tháng 10 năm 1972, mức độ đánh phá miền Bắc của không quân và hải quân Mỹ giảm hẳn, do Hiệp định về chấm dứt chiến tranh, lập lại Hòa bình ở Việt Nam đã được bốn bên tham gia hội nghị Pa-ri thỏa thuận, sẽ ký tắt vào ngày 22 và ký chính thức vào ngày 31 tháng 10. Nhưng phía Mỹ đã lật lọng, một mặt chúng gấp rút tăng viện trợ và đốc thúc chính quyền Sài Gòn phản kích lấn chiếm lại vùng giải phóng của ta, tăng số phi vụ B-52 đánh Khu 4 lên gấp hai lần, liên tục tổ chức trinh sát đường không từ vĩ tuyến 20 trở ra; một mặt chúng ráo riết chuẩn bị mở chiến dịch tập kích đường không vào Hà Nội, Hải Phòng... sẽ sử dụng B-52, F-4 với số lượng rất lớn và cả F-111, loại máy bay chiến thuật đa năng mới.
Trước những động thái mới của địch và dự kiến các khả năng, Quân chủng Phòng không - Không quân rà soát kỹ lưỡng và bổ sung hoàn thiện tất cả các phương án đánh địch theo đúng ý định tác chiến mới. Nhiệm vụ trọng tâm lúc này là đánh B-52, lực lượng chủ yếu là tên lửa phòng không và MiG-21. Điều kiện đánh địch khó khăn và phức tạp nhất là vào ban đêm. 21 giờ 44 phút ngày 22 tháng 11 năm 1972, hai tiểu đoàn tên lửa 43 và 44 thuộc Trung đoàn tên lửa 263 ở Nghệ An đã phóng 4 quả đạn, rơi 2 B-52 (Lịch sử Bộ Tham mưu Phòng không - Không quân (1963-2003), Sđd, tr.212). Chiến công này đã khẳng định tên lửa phòng không của ta hoàn toàn có thể đánh được B-52.
Vấn đề quan trọng đối với tên lửa phòng không cần được tập trung giải quyết ngay là phải bắn rơi B-52 tại chỗ. Còn đối với MiG-21, nhiệm vụ nghiên cứu đánh B-52 đã được tiến hành từ cuối năm 1968 ở phía nam chiến trường Khu 4. Các cán bộ chỉ huy và phi công đã cùng với một số sĩ quan tham mưu: tác chiến, quân báo, thông tin. ra-đa, dẫn đường... vào tận đèo Mụ Giạ trực tiếp quan sát đội hình B-52, cách bay yểm hộ của F-4 và các đường bay khi chúng vào hoạt động trên các khu vực của Đường 12, 20 và đường hành lang. Từ đó, một số phương án dẫn MiG-21 đánh B-52 đã được hình thành. Trong các năm 1969, 1970, ta tổ chức huấn luyện đánh B-52 bằng nhiều bài bay khác nhau cả ban ngày và ban đêm. Dùng Il-28 và II-18 bay mục tiêu, giả làm B-52, dẫn đường tại sở chỉ huy và tại đại đội ra-đa luyện tập dẫn MiG-21 tiếp cận, phi công luyện tập cách phát hiện mục tiêu, chiếm vị trí vào công kích, xạ kích bằng mắt và bằng ra-đa trên máy bay, đặc biệt coi trọng nội dung huấn luyện khi mục tiêu bay đêm có bật đèn và không bật đèn, trời có trăng và không có trăng.
Tất cả các trận dẫn đánh B-52 chưa thành công đều được đưa ra phân tích rất toàn diện và nhấn mạnh yếu tố bí mật. Trong đó có hai trận được nhiều người quan tâm.
Trận thứ nhất, chiều ngày 4 tháng 10 năm 1971, ta tổ chức cho phi công MiG-21 Đinh Tôn cơ động chuyển sân hai chặng liên tục: Nội Bài-Anh Sơn và Anh Sơn-Đồng Hới, đều ở độ cao cực thấp và sau đó tiến hành trực chiến ngay. Ta hoàn toàn giữ được yếu tố bí mật. Đến tối, B-52 vào đánh Đường 12 và 15, sở chỉ huy cho MiG-21 cất cánh và dẫn đúng phương án. Khi ra-đa dẫn đường bị nhiễu, không bắt được địch-ta, sở chỉ huy tiếp tục "dẫn mò" và phi công nhìn thấy đèn của B-52, nhưng ở thế đối đầu. Khi ta vòng trở lại bám được phía sau thì địch tắt đèn. Sở chỉ huy cho MiG-21 thoát ly và dẫn về Thọ Xuân hạ cánh. Trận thứ hai, đêm 20 tháng 11 năm 1971, sau khi ra-đa dân đương bắt tốt tốp B-52 vào đánh Đường 20, ta cho phi công MiG-21 Vũ Đình Rạng cất cánh từ Anh Sơn. Ra-đa dẫn đường không bị nhiễu, có thể do địch chủ quan. Sở chỉ huy dẫn MiG-21 vào tiếp cận B-52 rất thuận lợi. Còn cách mục tiêu 15km, phi công bật ra-đa trên máy bay, phát hiện ở cự ly 11km, bám sát tốt và đến cự ly 2.500m, phóng quả tên lửa thứ nhất vào chiếc B-52 bay sau cùng của đội hình. Phi công tiếp tục bám sát chiếc B-52 bay phía trước, đến cự ly 2.000m, phóng quả thứ hai, rồi thoát ly về Anh Sơn an toàn. Mãi sau này, ta mới biết một trong hai chiếc B-52, đã bị trọng thương, do trúng phải tên lửa của phi công Vũ Đình Rạng và không thể về được căn cứ xuất phát. Như vậy, yếu tố bí mật đặc biệt quan trọng trong dẫn MiG-21 đánh B-52, nhất là khi dẫn vào tiếp cận và xạ kích.
Ngoài ra, các bài học dẫn MiG-21 đánh đêm trên hướng tây nam Hà Nội đầu năm 1972 cũng đã được so sánh, trao đổi và toàn bộ kinh nghiệm dẫn đường hiện sóng bắt các loại mục tiêu trong nhiễu trong thời gian gần đây đều được tổng hợp khá chi tiết.
Việc dẫn MiG-21 bắn rơi B-52 là hoàn toàn có thể thực hiện được, nhưng để bắn rơi B-52 tại cho thì công tác dẫn đường còn phải vượt qua rất nhiều khó khăn và thử thách. Các phương án dẫn MiG-21 đánh B-52 từ xa, ngoài vòng hỏa lực của tên lửa phòng không tiếp tục được hoàn thiện sâu thêm.
Ngày 24 tháng 11 năm 1972, Bộ Tổng Tham mưu kiểm tra công tác sẵn sàng chiến đấu của Quân chủng và chỉ thì toàn bộ công tác chuẩn bị cho kế hoạch tác chiến đánh trả cuộc tập kích đường không chiến lược của đế quốc Mỹ phải được hoàn tất trước ngày 3 tháng 12 năm 1972. Trong đó, mục tiêu quan trọng hàng đầu phải được bảo vệ là Hà Nội và Hải Phòng, đối tượng tác chiến phải tập trung tiêu diệt là máy bay ném bom chiến lược B-52.
Ngày 13 tháng 12 năm 1972, phía Mỹ tuyên bố đình chỉ vô thời hạn việc tham gia hội nghi Pa-ri. Ngày 14, tổng thống Mỹ R. Ních-xơn chính thức thông qua kế hoạch "Lai-nơ Bếch-cơ II", chiến dịch tập kích đường không chiến lược chủ yếu bằng B-52 vào Hà Nội và Hải Phòng. Ngày 17, Bộ Tổng Tham mưu chỉ thị cho Quân chủng Phòng không-Không quân đề phòng B-52 đánh đêm từ vĩ tuyến 20 trở ra. Ngày 18, địch bắt đầu đánh.
Từ tối 18 đến rạng sáng 19 tháng 12 năm 1972, chúng huy động hơn 200 lần chiếc máy bay các loại, có cả F-111, trong đó có tới 90 lần chiếc B-52, chia thành ba đợt, đánh vào các sân bay Kép, Nội Bài, Hòa Lạc... các cơ sở công nghiệp ở đông Anh, đầu mối giao thông Yên Viên, kho xăng Đức Giang, khu phát sóng của Đài Tiếng nói Việt Nam ở Mễ Trì... Cùng thời gian trên, chúng còn cho 28 lần chiếc cường kích của không quân hải quân đánh vào Hải phòng.