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A Guerra do Golfo começou com uma extensa campanha de bombardeamentos aéreos em 16 de Janeiro de 1991. Durante 42 dias e noites consecutivos, as forças da coligação submeteram o Iraque a um dos bombardeamentos aéreos mais intensivos da história militar. A coligação realizou mais de 100.000 missões, lançando 88.500 toneladas de bombas, que destruíram amplamente infra-estruturas militares e civis. A campanha aérea foi comandada pelo Tenente General da USAF Chuck Horner, que serviu brevemente como Comandante-em-Chefe Avançado do Comando Central dos EUA enquanto o General Schwarzkopf ainda estava nos EUA .
Um dia depois do prazo estabelecido na Resolução 678, a coligação lançou uma campanha aérea massiva, que deu início à ofensiva geral com o codinome Operação Tempestade no Deserto. A prioridade era a destruição da Força Aérea do Iraque e das instalações antiaéreas. As surtidas foram lançadas principalmente a partir da Arábia Saudita e dos seis grupos de batalha de porta-aviões (CVBG) no Golfo Pérsico e no Mar Vermelho.
Os próximos alvos foram instalações de comando e comunicação. Saddam Hussein microgeriu de perto as forças iraquianas na Guerra Irão-Iraque e a iniciativa a níveis inferiores foi desencorajada. Os planeadores da coligação esperavam que a resistência iraquiana colapsasse rapidamente se fosse privada de comando e controlo.
A terceira e maior fase da campanha aérea teve como alvo alvos militares em todo o Iraque e Kuwait: lançadores de mísseis Scud, instalações de pesquisa de armas e forças navais. Cerca de um terço do poder aéreo da coligação foi dedicado ao ataque aos Scuds, alguns dos quais estavam em camiões e, portanto, difíceis de localizar. As forças de operações especiais dos EUA e da Grã-Bretanha foram secretamente inseridas no oeste do Iraque para ajudar na busca e destruição de Scuds.
As defesas antiaéreas iraquianas, incluindo sistemas de defesa aérea portáteis, foram surpreendentemente ineficazes contra aeronaves inimigas, e a coligação sofreu apenas 75 perdas de aeronaves em mais de 100.000 missões, 44 devido à acção iraquiana. Duas dessas perdas são o resultado de aeronaves colidindo com o solo enquanto evitavam as armas terrestres iraquianas. Uma dessas perdas é uma vitória ar-ar confirmada.