从2020年9月27日起，进攻方便开始系统性地积极搜寻并猎杀“纳卡国防军”的陆基防空系统。在冲突的前四天，它们已毁伤了不少于10台9K33“黄蜂”地空导弹系统和9K35“箭-10M2”防空导弹系统（北约代号萨姆-13“金花鼠”），以及至少1台P-18“匙架D”二维扫描早期预警雷达。截至2020年10月23日，“纳卡国防军”的一线防空力量损失了多达8台“黄蜂”防空导弹系统、3台“箭-10M2”防空导弹系统和1台1S32“圆形”防空导弹系统（北约代号萨姆-4“加涅夫”）。
此外，在2020年9月29日至2020年10月10日之间，亚美尼亚方面至少有三处S-300PS/PT-1（北约代号萨姆-10“轰鸣”）防空导弹阵地遭受了攻击，这些攻击活动导致两台ST-68U/UM目标搜索雷达、一台5P85S导弹发射装置和一台5N63S（北约绰号“扁平盖”）瞄准和导弹制导雷达完全被毁。遭受攻击的阵地一处位于亚美尼亚境内，另外两处位于纳卡地区境内。“纳卡国防军”在战争开始时就已经部署了这些防空导弹系统，以保护首都斯捷潘纳克特（Stepanakert）。他们部署在斯捷潘纳克特附近的S-125“涅瓦河”（北约代号萨姆-3“果阿”）短程固定式防空导弹系统也被一枚以色列研制的“哈洛普”（Harop，意译为“竖琴”）自杀式无人机/巡飞弹毁伤，阿塞拜疆国防部还发布了相关的录像片段。
阿塞拜疆国防部官方视频录像的截图，展示了“哈洛普”这种“游荡弹药”的发射瞬间
进攻方对“拜拉克塔尔”TB2无人机系统的大肆使用给“纳卡国防军”的防空导弹系统造成了致命的影响，这些无人机飞来飞去却又肆无忌惮，这表明复杂而危险的防空压制活动很可能是由在实际战斗中获得了相关经验的土耳其人进行操作的。众所周知，阿塞拜疆军队在战前不久才接收土耳其无人机，因此它们没有足够的时间去对自己的操作员进行适当的训练。
阿塞拜疆军方还大量使用了老旧过时的、由苏联安东诺夫设计局研制的安-2双翼飞机，特别是在冲突爆发后的第一个星期之内，这是其在防空压制作战方面的另一项“创新举动”。“纳卡国防军”发布了许多战斗视频，显示涂成白色的安-2飞机在前线受到“萨姆”地空导弹的拦截，并展示了其落在地面上的残骸。最初，令人困惑的是为什么这些低速双翼飞机被派去执行自杀式任务，但后来一切就变得很清楚了：被阿塞拜疆方面就地改装为无人机的安-2飞机被当作“飞行诱饵”，以引发“纳卡国防军”防空部队的反应。这样一来，阿塞拜疆武装分子就可以确定“纳卡国防军”“萨姆”地空导弹系统的位置（由在空中转圈飞行的情报、监视、侦察无人机予以定位），以供随后由武装无人机或“游荡弹药”发起打击。
在某些情况下，无人驾驶的安-2飞机也被临时用作打击无人机，可挂载两到四枚250千克重的高爆炸弹发动空袭。2020年10月17日，在第一架被击落的安-2飞机残骸中发现了未爆炸的弹药。据报道，截至2020年10月26日，共有7到8架安-2飞机被“纳卡国防军”的防空炮火击落。
阿塞拜疆方面从过去十五年的冲突中吸取的一条重要教训就是，当与多套陆基防空系统，尤其是配备有“黄蜂”防空导弹系统和肩扛的“针”式防空导弹（北约代号萨姆-18“松鸡”，使用热寻的制导方式），再配合使用小口径防空火炮的体系进行对抗时，老式作战飞机在低空作战行动（旨在更容易命中地面目标）中将变得更加脆弱。其结果就是，在近期爆发的纳卡冲突中，阿塞拜疆空军的战斗机和武装直升机在近距离空中支援和战场空中遮断方面的运用非常有限。直到2020年10月5日，阿塞拜疆方面的米-24/35M“雌鹿”武装直升机才开始活动。之后的录像显示，其直升机在超低空飞行，并在爬升时发射了80毫米口径的火箭弹，这种战术是用来击中一片区域，而不是精确瞄准某个目标的，而且是从远达6公里的安全距离上发射的——这超出了小口径防空火炮和肩扛式地空导弹的致命杀伤距离。尚无可信的证据表明，阿塞拜疆空军已经动用了其33架由苏联苏霍伊设计局研制的苏-25“蛙足”强击机，尽管“纳卡国防军”声称已经击落了其中一些“蛙足”式强击机。
拥有33架飞机的阿塞拜疆空军苏-25机队很可能未被用于支援在纳卡地区发动的地面进攻
“寻猎”“纳卡国防军”
在空袭和情报、监视、侦察无人机的联合绞杀下，“纳卡国防军”蒙受了巨大的损失，以至于阿塞拜疆军队得以重新部署无人机部队，以支援其地面部队对“纳卡国防军”“要塞化”的防线发起连续进攻。
在战斗的前三天，阿塞拜疆方面摧毁了“纳卡国防军”部署在前线的大部分机动式“萨姆”防空导弹系统，之后，它们的“高技术”无人机部队在“游荡弹药”的支持下，开始瞄准“纳卡国防军”部署在战场上的重型武器。进攻方的无人机肆意屠杀着“纳卡国防军”的野战炮兵阵地、多管火箭炮系统、主战坦克、步兵战车、弹药储存仓库和燃料库，以及补给车队中的卡车。