1月17日に、多国籍軍はイラクへの爆撃（「砂漠の嵐」作戦）を開始した。この最初の攻撃はサウジアラビアから航空機およびミサイルによってイラク領内を直接たたくもので、クウェート側に軍を集中させていたイラクは出鼻をくじかれ、急遽イラク領内の防衛を固めることとなった。巡航ミサイルが活躍し、アメリカ海軍は288基のUGM/RGM-109「トマホーク」巡航ミサイルを使用、アメリカ空軍はB-52から35基のAGM-86C CALCMを発射した。CNNは空襲の様子を実況生中継して世界に報道した。
1月27日にアメリカ中央軍司令官であったアメリカ陸軍のノーマン・シュワルツコフ大将は「絶対航空優勢」を宣言し、戦争が多国籍軍側に有利に進んでいることを強調した。
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なお多国籍軍の圧倒的な有利な状況を受けて、イラク軍は航空兵力の損失を恐れて空中戦を積極的に行わないばかりか、自国軍機をイランなどの周辺国に強制的に退避させた他、イラク航空の旅客機についても同じように周辺国に退避させた。
一方、フセインは「アラブ（イスラーム）対イスラエルとその支持者（ユダヤ教・キリスト教などの異教徒）」の構図を築こうと考え、1月18日からイスラエルへ向けスカッドミサイル「アル・フセイン」と「アル・ファジャラ」計43基を発射、イスラエル最大の都市テルアビブなどに着弾し、死傷者が出た。