从1938年2月18日起至1943年8月23日止，日军对中华民国战时首都重庆进行了长达5年半的轰炸。据不完全统计，在5年半的时间里，日军对重庆进行轰炸218次，出动飞机9513架次，投弹21593枚，史称重庆大轰炸。
日军对重庆的大轰炸可以说是肆无忌惮。在大轰炸中，日军先后采取了“高密度轰炸…‘疲劳轰炸”“月光轰炸”“无限制轰炸”，对重庆不论军用还是民用的设施进行了整体的、无差别、摧毁式的狂轰滥炸，先后造成了“五三惨案”和“五四惨案”、“大隧道惨案”、“8·19惨案”等一系列灭绝人性的惨案，使数以万计的民众伤亡。
然而，与此相反，日军飞机在1938年11月20日、21日两次轰炸延安后，却再也不敢轻易到延安狂轰滥炸了，日军飞机轰炸延安的次数，要比对重庆轰炸的次数少很多，延安遭受轰炸的损失也要比重庆大轰炸的损失少很多。
据统计，从1938年11月20日上午开始至1941年10月为止，日军虽然不断空袭延安，但是，延安因有准备，所受损失不大。据1946年3月10日《解放日报》统计，这期间，日机共轰炸延安17次，投弹1690枚，伤184人、死214人;毁坏建筑：公共房产1176间、石洞5座、民房14452间，另有基督教礼拜堂l座、房屋94间，天主教堂房屋75间，牲畜伤亡197頭，毁坏粮食34.4万斤。太平洋战争爆发后，日军飞机停止了对延安的轰炸，直到日本战败投降。
到底是什么原因促使日军飞机不敢在延安上空轻举妄动?原因有三：
一是防空准备得当。
自1937年开始，延安即着手采取措施，准备应付日军之空袭。据曾在抗日军政大学工作的同志回忆，该校在1938年窑洞挖好之后，逐渐向外迁移，搬到北门外和东门外的几个山沟里……上级一再提醒，要注意防空。因此，除1938年11月20日上午，延安在遭受日军飞机第一次轰炸时损失较大外(共投弹数百枚，炸死炸伤军民152人，毁房屋380间)，后来的十几次轰炸，由于延安军民均住在窑洞里，并提高了防空警惕性，因此，损失不严重，比如，1938年11月21日，日军飞机第二次轰炸延安时，只炸伤了几个人和几匹马。
由于防空准备得当，因而面对敌机的轰炸，延安军民泰然处之，甚至，在敌机轰炸后，延安军民仍能有条不紊地将未爆之炸弹拆开，从炸弹壳里掏出黄色炸药，一筐一筐地抬下凤凰山，用马车运走。然后，用这些炸药当作染料，染出黄色的布匹，缝制军衣，炸弹壳敲成碎块儿，打造开荒用的镬和锄。
二是延安地势险要。
1938年2月，日军接连攻占长治、临汾;3月，日军又攻占运城、风陵渡，日军在临汾和运城修建了轰炸机的前进基地，轰炸延安的飞机就是从临汾和运城机场起飞的。
延安位于黄河中游，属黄土高原丘陵沟壑区。因此，延安地貌以黄土高原、丘陵为主，地势西北高东南低，平均海拔1200米左右。延安城区处于宝塔山、清凉山、凤凰山三山鼎峙，延河、汾川河二水交汇之处，自古以来有“塞上咽喉”“军事重镇”之称，被誉为“三秦锁钥，五路襟喉”。
经过日军飞机第一次轰炸后，延安各机关、学校纷纷迁到山上的窑洞中。城内尚存的房屋，有的拆迁到北部，大部分迁到南郊。日机要轰炸，必须俯冲到丘陵沟壑里才能投弹轰炸，而纵横交错的丘陵沟壑实在是令日机飞行员头疼，因为，稍有不慎就会撞到沟壁上机毁人亡。
延安的险要地势实在是独树一帜，难怪解放战争时期毛泽东率领一小部分人马与胡宗南周旋了那么久，胡宗南硬是没有办法，炸炸不到。追追不上，逮逮不了，只能是望沟兴叹，日机也是如此。尤其是，只要在宝塔山、清凉山、凤凰山三山设置防空武器，日军飞机轰炸延安时，便面临着随时被击落的危险，甚至是有来无回。
三是配备高射机枪。
1938年11月20日和21日，日军飞机两次轰炸延安，轰炸时，之所以炸死炸伤150余人、牲口90余头，炸毁民房380余间，一个重要原因是由于当时的延安没有防空武器——高射炮、高射机枪，所以，日军才能够如此肆无忌惮地轰炸延安。1938年年底，情况发生了根本性的变化。此前，制枪能手刘贵福曾带领15名军工工人从山西太原来到了延安，被分配到延安兵工厂。当他们知道了1938年11月20日和21日两次轰炸延安的惨景后，个个义愤填膺，决心造出高射机枪，保卫党中央毛主席，保卫延安。
在延安以东约8公里的一个山沟里，有个柳树店村，这里柳树成荫，一条小溪从山沟流入延河。后沟有个小庙，延安兵工厂就在小庙和附近的窑洞里，斯诺曾经到这里采访过，称赞他们是在为自己和中国工作。
当时，窑洞里存放着许多直罗镇战役缴获的坏机枪，一直没有修出来，刘贵福带领工人不到两个月就修好轻重机枪达100多挺，后来又制成了哈奇开斯机枪“装弹修正器”，保证了机枪的连发性能。看到修好的重机枪，大伙经过深思熟虑又有了个大胆的设想：将它们改造成高射机枪进行防空保卫战。
经过细心研究，大家决定在重机枪上装上三脚架，改装成高射机枪。他们用马克沁重机枪做枪身，加一个底盘和扇形平齿轮，从底盘引出两个握柄，用来控制单发、连发、转动和升降;三脚架中间有转轴和底盘的转座相连，三条腿用8毫米的铁管镶在转座上，腿上配有拉杆，可调节松动，稳定三脚架。很快，兵工厂就造出了两挺高射机枪，一挺放在清凉山山顶、一挺放在宝塔山山顶，两挺高射机枪射出的子弹形成一道交叉火力封锁网。虽然没有打下日机的记录，但从此，日军的飞机再也不敢轻易骚扰延安了。
