10 октября подошли и завязали бои на калужском направлении 12-й и 13-й армейские корпуса, а на малоярославецком направлении — 57-й моторизованный корпус. В это время гарнизон Малоярославедкого укрепленного района состоял из запасного стрелкового полка (двухбатальонного состава) и подольского пулеметно-артиллерийского училища. В Калужском укрепленном районе находились две стрелковые дивизии с небольшим количеством артиллерийских средств. Плотность артиллерии в среднем составляла 0,5—3 орудия на 1 км фронта. При таких условиях наши части не могли задержать наступление 57-го моторизованного, 12-го и 13-го армейских корпусов противника. Прибывшая из резерва Ставки 312-я стрелковая дивизия вступила в бой с противником уже после того, как он прорвал оборонительную полосу и подходил к Боровску. Здесь она задержала наступление немцев на 4 дня — с 14 по 17 октября. В это время командование Западного фронта приводило в порядок отходившие части и соединения, подтягивало резервы из глубины. Были сняты с второстепенных участков фронта и направлены в район Наро-Фоминска, к Серпухову и Алексину четыре новые дивизии. В результате проведенных мероприятий войска 33-й и 43-й армий 20—21 октября остановили наступление 57-го моторизованного и 12-го армейского корпусов противника на р. Нара, а войска 49-й армии к 23 октября остановили наступление 13-го армейского корпуса на западных подступах к Серпухову, у Тарусы и Алексина.

На можайском и волоколамском направлениях противник смог начать наступление только в период с 14 по 17 октября. Для прорыва центра Можайской линии немецкое командование направило из-под Вязьмы 40-й и 46-й моторизованные корпуса, вслед за которыми должны были наступать остальные силы (пять армейских корпусов) 4-й армии.

14 октября, когда 40-й моторизованный корпус подошел к Можайскому укрепленному району, на последнем была развернута только 32-я стрелковая дивизия; одна стрелковая дивизия приводилась в порядок и одна стрелковая дивизия, перебрасываемая из 22-й армии, была еще в пути. 32-я стрелковая дивизия в условиях, когда максимальная плотность артиллерии в районе автострады составляла всего 2,5 полевых и 2,5 противотанковых орудий на 1 км фронта, не смогла сдержать удара 40-го моторизованного корпуса противника и отошла на промежуточную позицию у Можайска. Здесь она была усилена сводным стрелковым полком [На можайское направление прибыло три батальона, по одному от каждого полка 133-й дивизии. Остальные части этой дивизии были выгружены в районе Калинина й вошли в состав 31-й армии.] и танковой бригадой (без танков) и на пять дней задержала наступление врага.

Противник, подтянув к Можайску 7-й армейский корпус, 24 октября возобновил наступление. 5-я армия, ведя ожесточенные бои с превосходившими вражескими силами, оставив Можайск, с боями отходила на тыловую позицию Можайского укрепленного района. Усиленная в ходе боев прибывшими в ее состав двумя стрелковыми дивизиями, она к 26—27 октября остановила наступление немецко-фашистских войск на рубеже западнее и юго-западнее Кубинки.

Войска 16-й армии оказали стойкое сопротивление противнику, перешедшему 17 октября в наступление на волоколамском направлении. Поэтому удар 46-го моторизованного корпуса в стык Волоколамского и Можайского укрепленных районов с целью разобщения 5-й и 16-й армий успеха не имел. За пять дней ожесточенных боев противнику удалось продвинуться только на 10—12 км на фронте шириной около 10 км. Наступление 5-го армейского корпуса противника на Волоколамск с запада также было отбито.

Чтобы добиться успеха на волоколамском направлении, немецко-фашистскому командованию пришлось повернуть против 16-й армии 40-й моторизованный корпус 4-й танковой группы. Под ударами войск армейского корпуса с запада и двух моторизованных корпусов с юга войска 16-й армии оставили Волоколамск. Прибытие в состав армии трех дивизий из резерва Ставки позволило ей к 26 октября остановить наступление противника на рубеже непосредственно восточнее Волоколамска.

В связи с создавшейся серьезной угрозой Москве 20 октября 1941 г. было опубликовано специальное постановление Государственного Комитета Обороны [Постановление ГКО № 291 от 19. 10 194J г.].

Согласно постановлению оборона столицы на рубежах, отстоящих на 100—120 км к западу от Москвы, возлагалась на войска Западного фронта.

Непосредственная оборона Москвы на ее подступах возлагалась на начальника гарнизона г. Москвы генерал-лейтенанта Артемьева П. А.

В целях укрепления тыла войск, защищавших Москву, а также в целях пресечения подрывной деятельности шпионов, диверсантов и других агентов немецкого фашизма Государственный Комитет Обороны постановил ввести с 20 октября 1941 г. в Москве и прилегающих к городу районах осадное положение.

Государственный Комитет Обороны призвал всех трудящихся столицы соблюдать порядок и спокойствие и оказывать Советской Армии, оборонявшей Москву, всяческое содействие.

Весь советский народ, охваченный патриотическим подъемом, горячо откликнулся на призыв Государственного Комитета Обороны. Непрерывным потоком со всех концов нашей страны шли к Москве пополнения, боеприпасы, боевая техника, продовольствие.

Росли и крепли силы защитников столицы. Перед лицом опасности, нависшей над столицей, 13 октября партийный актив города Москвы призвал коммунистов организовать и повести за собой трудящихся, превратить Москву в неприступную крепость. Собрание актива обсудило положение и приняло важное решение: создать в районах столицы рабочие батальоны, мобилизовать трудящихся на строительство оборонительных рубежей, широко развернуть в столице производство вооружения для фронта (минометов, мин ручных и противотанковых гранат, оборудования для бронепоездов, бронемашин).

К середине октября в Москве было сформировано 25 отдельных рот и батальонов численностью около 12 тыс. человек. Базой их формирования являлись промышленные предприятия столицы. В основной своей массе роты и батальоны состояли из коммунистов и комсомольцев.