Катастрофических размеров достигли также и потери в автомашинах, в связи с чем была существенно ограничена маневренность и скорость передвижения пехотных соединений. Из почти 500 тысяч автомашин, тракторов и мотоциклов, которыми располагала Восточная армия в начале войны, к 15 ноября оставались на ходу только 15%, или около 75 тысяч.
Значительно ослабленным, недостаточно оснащенным и неготовым к зиме немецким войскам, снабжение которых не соответствовало их нуждам, противостоял противник, который был в состоянии подтягивать свежие силы из глубины страны и полон решимости сражаться. В связи с тем, что германское наступление под Москвой «забуксовало», советское командование немедленно занялось дальнейшим укреплением можайской и других линий обороны. Были возведены новые позиции, осуществлялось широкое минирование местности. Для минирования дорог было создано 2 оперативно-инженерные группы в составе 9 саперных батальонов каждая. Наконец из своих резервов Ставка сформировала целую инженерную армию. Кроме того, в строительстве оборонительных сооружений принимали участие рабочие батальоны, состоявшие из москвичей и жителей Подмосковья.
Высоты и лесные массивы создавали хорошие возможности для ведения обороны и сковывания наступающих. Близость баз снабжения позволяла быстро осуществлять снабжение советских войск, а также оперативно перебрасывать нужные силы на особо опасные направления по рокадным железным дорогам. Хорошо оборудованные аэродромы вокруг столицы позволяли оказывать авиационную поддержку частям Красной Армии даже в таких условиях, когда немецкие летчики вовсе не могли взлетать с раскисших или обледеневших полевых аэродромов.
Еще более важным фактором стало то пополнение в живой силе и технике, которое в первой половине ноября получили войска Западного и Калининского фронтов. Ставка за период с 1 по 15 ноября направила только на Западный фронт 100 тысяч человек, 300 танков и 2000 орудий. На укрепление передовых рубежей выдвигались не ополченцы, а кадровые дивизии, прибывавшие из Средней Азии и Дальнего Востока, а также с других фронтов. Ставке к 15 ноября удалось противопоставить наступающим немецким войскам 82 дивизии. Правда, боевая численность многих из них была ниже штатной. Средняя численность дивизии на Западном фронте составляла 6500 человек, на Калининском — 5600. Число боевых самолетов за счет привлечения авиации Московского ПВО достигло 1138, большую их часть составляли истребители.
Осенью 1941 года танков в Красной Армии значительно поубавилось, к ноябрю потери составили около 20000 боевых машин. В октябре пришлось эвакуировать на восток Кировский и Харьковский заводы. Единственным крупным производителем «тридцатьчетверок» в период битвы за Москву оставался Сталинградский тракторный. Тем не менее войска непрерывно пополнялись боевой техникой. Кроме Сталинграда, Горьковский автозавод выдавал ежемесячно 400 легких танков Т-60, имевших 35-мм лобовую броню.
Но и это не все: с начала сентября 1941 года Великобритания начала поставки военной техники Советскому Союзу на условиях ленд-лиза, а вскоре к англичанам присоединились американцы. Согласно подписанному 1 октября в Москве протоколу между СССР, США и Великобританией западные державы обязались поставлять Советскому Союзу ежемесячно 400 самолетов, 500 танков, большое количество грузовых автомобилей и многое другое. В результате еще до конца года Красная Армия получила 750 английских и 180 американских танков. Для сравнения, 2-я танковая группа Гудериана за полгода боевых действий пополнилась лишь 150 машинами.
В танковые войска только Западного фронта на московском направлении входили 3 танковые и 3 мотострелковые дивизии, 19 танковых бригад и отдельный танковый батальон, насчитывавшие 890 танков, из которых около 650 были легкие. Все танковые части и соединения действовали в составе общевойсковых армий.
Боевые действия возобновились 15 ноября наступлением 3-й танковой группы (Германа Гота на посту командующего сменил генерал Рейнгардт) силами 3 танковых и 2 моторизованных дивизий, поддержанных пехотными частями 27-го армейского корпуса, из района северо-западнее Волоколамска против войск 30-й армии генерала Хоменко. Днем позже в полосе обороны 16-й армии Рокоссовского в наступление перешла 4-я танковая группа.
30-я армия, оборонявшаяся в полосе шириной 70 км, имела в своем составе две стрелковых, одну кавалерийскую и 107-ю мотострелковую дивизии, 21-ю и 8-ю танковые бригады. Правда, после боев за Калинин на две бригады имелось 56 танков. Обороняясь в первом эшелоне войск армии, советские танкисты вместе со стрелковыми частями вынуждены были вести тяжелые бои с превосходящими силами противника, который ввел на этом направлении 300 танков. Особенно хорошо проявила себя в эти дни 21-я танковая бригада под командованием подполковника А.Л. Лесового. Действуя из засад, ее подразделения 15 и 16 ноября подбили 18 танков. Но и сама бригада за два дня потеряла все свои машины и до 35% личного состава.
Несмотря на активные действия советских войск и концентрированные удары советской авиации, противнику удалось 17 ноября прорваться южнее Волжского водохранилища и на широком фронте выйти к Волге южнее Калинина. 30-я армия оказалась расчлененной на три группировки, на левом ее фланге немцы развивали наступление на Солнечногорск и Клин. 107-я мотострелковая дивизия полковника П.Г. Чанчибадзе сражалась в окружении, затем прорвалась к Клину, в этому моменту в ней насчитывалось не более 200 бойцов и 15 легких танков. Северо-западнее Москвы сложилась тяжелая обстановка. В целях обеспечения единого руководства войсками в этом районе 30-я армия, потерявшая 70% своего состава, была передана Западному фронту, вместо генерала Хоменко в командование вступил генерал Лелюшенко.
Упорные танковые бои развернулись на истринском направлении, в полосе 16-й армии. В распоряжении Рокоссовского имелись изрядные силы: 4 стрелковых, 6 кавалерийских, 58-я танковая дивизии, 5 танковых бригад. В этих соединениях насчитывалось 218 танков, в том числе 172 легких, и 746 орудий. Противник ввел в бой 46-й, 40-й моторизованные и 5-й армейский корпуса, около 400 танков и 1030 орудий.
Командование Западного фронта, учитывая численное превосходство немцев в танках, решило сосредоточить главные усилия танковых бригад на обороне Волоколамского шоссе. С этой целью шоссе было прикрыто системой эшелонированных в глубину засад танковых бригад. Первый эшелон составляли 1-я гвардейская и 27-я танковые бригады. Во втором эшелоне находились 23-я танковая бригада полковника Е.Е. Белова и 28-я танковая бригада. Третий эшелон засад был создан силами 33-й танковой бригады подполковника С.Л. Гонтарева. Все засады имели связь между собой, а также со стрелковыми дивизиями, на участках которых они действовали. Кроме того, вдоль Волоколамского шоссе были созданы 12 противотанковых районов, которые включали в себя артиллерийские батареи, отдельные танки и прикрывались противотанковыми заграждениями. Прикрытие стыка 30-й и 16-й армий командование фронта возложило на 58-ю танковую и две кавалерийские дивизии.
Однако перед самым немецким наступлением это построение было нарушено. Еще 15 ноября танков у Рокоссовского было вдвое больше, но он их сумел угробить буквально за один день. Советские полководцы не умели воевать малой кровью и берегли людей только на словах. Перед самым немецким наступлением Жуков приказал командующему 16-й армией нанести удар по вражеской группировке из района севернее Волоколамска:
«Чем руководствовался знавший обстановку командующий фронтом, давая такой приказ, мне до сегодняшнего дня непонятно, — вспоминал Рокоссовский. — Ведь мы имели крайне ограниченные силы, а срок подготовки операции определялся одной ночью. Мои доводы об отмене этого наступления или о продлении хотя бы срока подготовки к нему остались без внимания».
Думаю, что командарм-16 не слишком и возражал, возвращаться на тюремные нары ему не хотелось. 16 ноября Рокоссовский бросил в бой только что переданную ему 58-ю танковую дивизию. Дивизия прибыла с Дальнего Востока и вошла в состав армии 14-го числа, не успела произвести разведку местности и расположения противника. И вот ее бросили в фронтальный удар и, как водится, через болото. Много танков завязло и вышло из строя, остальные были расстреляны немцами с замаскированных артиллерийских позиций. В одной атаке дивизия безвозвратно потеряла 157 танков из 198 и 1731 человека убитыми и ранеными — треть личного состава.
Рокоссовский обвинил в неудаче командира дивизии генерал-майора А.А. Котлярова, который, не выдержав, застрелился, оставив предсмертную записку: «Общая дезорганизация и потеря управления. Виновны высшие штабы. Не хочу нести ответственность. Отходите за противотанковое препятствие. Спасайте Москву. Впереди без перспектив». В мемуарах Рокоссовский мимоходом вспомнил: «Получили мы 58-ю танковую дивизию почти совсем без боевой техники».