Thứ nhất là, nghệ thuật xây dựng thế trận phòng không liên hoàn, vững chắc để đánh thắng TCĐK của địch. Trong chiến dịch “Điện Biên Phủ trên không”, để đối phó với cuộc TCĐK chiến lược bằng B.52 của địch, ta đã xây dựng thế trận phòng không liên hoàn, vững chắc, kết hợp nhiều lực lượng: lực lượng của Quân chủng Phòng không- Không quân (PK-KQ), lực lượng phòng không của các đơn vị bộ binh, lực lượng phòng không địa phương (bộ đội địa phương và dân quân, tự vệ); kết hợp thế bố trí tại chỗ rộng khắp trên cả nước với thế bố trí tập trung có trọng điểm ở địa bàn trọng yếu là thủ đô Hà Nội và thành phố Hải Phòng, hình thành nhiều tuyến, nhiều vòng liên kết chặt chẽ với nhau, bảo đảm đánh địch ở mọi nơi, mọi đơường bay, đánh liên tục suốt trên đơường chúng bay vào và bay ra; cũng như hiệp đồng đánh tập trung, tiêu diệt, tiêu hao lớn địch trên từng địa điểm, từng khu vực mục tiêu quan trọng. Kết hợp giữa thế tĩnh và thế động, lấy thế tĩnh làm cơ sở và thế động để bổ trợ bảo đảm tính vững chắc của thế trận trong mọi điều kiện tác chiến. Kết hợp giữa thực và hư, khiến cho địch như bị rơi vào thế trận “thiên la địa võng”; đồng thời, đảm bảo khả năng chuyển hoá thế bố trí để phù hợp với các tình huống trong quá trình tác chiến, cơ động, phòng tránh, bảo toàn lực lượng trước các đòn tập kích đường không của địch và phát huy cao nhất khả năng tác chiến của từng đơn vị, cũng như khả năng tác chiến hiệp đồng của các lực lượng phòng không, vừa đảm bảo hoả lực phòng không rộng khắp, vừa đảm bảo tập trung hoả lực tiêu diệt nhiều máy bay và bắt giặc lái. Với thế trận phòng không đó, trong 12 ngày đêm chiến dịch, chỉ tính riêng trên địa bàn thủ đô Hà Nội,  quân và dân ta đã bắn rơi 32 máy bay các loại, trong đó có 25 máy bay B-52 (trong tổng số 34 máy bay B-52 bị bắn rơi trên cả nước), góp phần quan trọng vào thắng lợi chung.