254-я дивизия сдала свой участок обороны бойцам 202-й дивизии, переместилась южнее и, получив 1000 человек пополнения, в три часа дня атаковала немцев в направлении Сухой Нивы. Уже через час деревня была взята 929-м полком.
Атаки 84-й дивизии на Лычково снова не принесли никакого результата. Боевые потери составили 49 убитых, 387 раненых. Потеряно 8 танков, в том числе 5 «КВ».
С утра 16 сентября немцы из 46-го пехотного полка 30-й дивизии пытались атаковать позиции 202-й дивизии от Кневиц на Боженку, но были отбиты. Из района Ямник немцы пытались атаковать 46-й стрелковый полк, но также были отбиты. После обеда 84-я дивизия сама атаковала немцев, но также без результата. Бойцы 254-й дивизии также перешли в наступление в направлении Ерушкова и Кирилловщины, Липняги и Уполозы. Ее соседу слева, 262-й дивизии, к вечеру удалось подойти к восточной окраине Кирилловщины, но взять деревню также не получалось. Эти атаки должны были способствовать обеспечению выхода частей, окруженных западнее Демянска.
Отразив утренние атаки противника, 245-я дивизия сама перешла в наступление на Хилково.
23-я дивизия в течение дня отразила несколько атак противника из Дунаевщины на Велье и сама неоднократно переходила в контратаки левым флангом. Дунаевщина в течение дня несколько раз переходила из рук в руки. Уже вечером, подтянув дополнительные силы пехоты и танки, немцы снова ударили на Велье и овладели ее южной частью. Остатки дивизии были вынуждены переправиться на восточный берег озера, оставив в деревне только отряд прикрытия. В течение ночи и утра штаб армии пытался наладить связь с дивизией, выслал на место члена Военного совета армии, начальника артиллерии и офицеров штаба.
В этот день из окружения в районе Красуха в 25 километрах севернее Осташкова вышла группа под командованием генерал-майора Попова в количестве 900 человек из состава 181-й, 25-й и 54-й дивизий. В район Большого Русского вышли остатки 25-й дивизии вместе с ее командиром комбригом Гусевым, а в район озера Тихмень вышли 363 человека с лошадьми из состава 54-й дивизии. Мелкие группы из состава 181-й дивизии, вооруженные только легким стрелковым оружием, выходили в район озера Селигер и Каменника.
К 17 сентября немцы передовыми подразделениями вышли к основной укрепленной полосе на участке Городилово — Полново — Селигер. Дальнейшие атаки немцев результата не дали — наши части устойчиво обороняли свои позиции и контратаковали противника. Оборона, опирающаяся на систему озер, обещала стать новым устойчивым рубежом.
С 17 сентября атаки немцев прекратились, наступление окончательно заглохло. Выйти на коммуникации Северо-Западного фронта противнику так и не удалось — до шоссе Москва — Ленинград он так и не дошел, застряв в болотах Приильменской низменности.
Кроме того, главное командование сухопутных сил Германии приказало до 24 сентября незамедлительно вернуть 19-ю и 20-ю танковые дивизии группе армий «Центр». 123-я пехотная дивизия под командованием генерал-майора Рауха сменила танковые подразделения и приняла ответственность за весь фронт на валдайском направлении.
В таких географических условиях вермахт не смог реализовать техническое превосходство в танках и моторизованных соединениях. На этом участке линия фронта окончательно стабилизировалась и дальше противник продвинуться уже не смог. Части и соединения фронта занимали следующие рубежи:
202-я дивизия — удерживала северную часть поселка Лычково и район около него, а также позиции далее на север до соприкосновения с частями Новгородской армейской группы в районе Воженки. Организовывалась полоса заграждений на болоте Невий Мох и реке Полометь.
84-я дивизия — 46-й полк оборонялся восточнее Ямника и восточнее Ильиной Нивы, 201-й полк — восточнее Лычково.
254-я дивизия — 929-й полк — южнее Борка, 936-й полк — Семеновщина, 933-й полк — Липняги, Уполозы.
262-я дивизия — высоты в 1 км севернее Польцо, восточный берег озера Верховье, участок в 2 километрах западнее озера Корпейское, Корпей.
259-я дивизия — 939-й полк — западнее Крутиков по дороге на Хилково и восточнее Крутиков по дороге на Малое Замошье, 794-й полк — в 1 км восточнее Крутиков, 801-й артиллерийский полк без орудий — дорога от Крутиков на Большое Замошье.
245-я дивизия — северный берег озера Неверы и далее до Большого Болота, южная окраина деревни Побережье.
23-я дивизия — 89-й полк — Станы, Балуево, 523-й полк — Шарапиха, Балуево, 225-й полк — Шарапиха, Колышкино, Дупленец.
28-я танковая дивизия — рубеж между озерами Велье и Селигер.
125-й танковый полк, 54-я кавалерийская, 181-я, 182-я стрелковая дивизии были выведены в резерв и на укомплектование.
163-я дивизия к исходу 20 сентября получила приказ подготовить и оборонять полосу Паршино, Моисеевичи, Пустошка, Малое Городно, Кривицы, Короцко, озеро Большое Выскодно, Овинище с целью не допустить противника восточнее реки Полометь и надежно прикрыть район Валдая с юго-запада и юга. На участке Новоселье, река Баранова, Новинка, озеро Сычки, Большое Уклейно, Яконово, Савкино, Батово, Большое Городно, Новая Деревня аналогичные работы проводили бойцы 188-й дивизии.
33-я дивизия готовила тыловой рубеж обороны на участке Небылицы, Окунево, Красилово, Мошки, Кувшины, Березуги, Ванютино.
Для усиления группировки по железной дороге перебрасывалась 26-я стрелковая дивизия, которая с 19 сентября сосредотачивалась в районе Харитониха, Манушино, Старина, Костелево, Песчаница и Вороново.
В районе Борки, Кузино и Савелово размещалась прибывающая по железной дороге 46-я кавалерийская дивизия, а в районе Софрониха — озеро Боровое — 8-я отдельная танковая бригада.
Их численный состав по состоянию на 20 сентября оценивался следующим образом:
После ликвидации котла немцами было заявлено о захвате 35 тыс. пленных, уничтожении или захвате 117 танков и 254 орудий. Сразу после завершения операции немецкие 56-й и 57-й корпуса были переброшены в состав группы армий «Центр» на московское направление.
Фактически подтверждая сложившееся тяжелое положение с обеспеченностью частей и соединений артиллерийскими системами и бронетанковой техникой, 17 сентября Ставка ВГК издала директиву № 002059, согласно которой предусматривалось проведение организационно-штатных изменений на уровне дивизий:
«1. Все стрелковые дивизии, существующие по старым штатам с двумя артиллерийскими полками, при первой возможности, по ходу боевой обстановки, переформировать и содержать с
