Советское Верховное Главнокомандование, усиливая войска, оборонявшиеся на западном направлении, готовило их к отражению ударов противника на Москву. Они должны были отстоять столицу и выиграть время, необходимое для сосредоточения и развертывания в районе Москвы стратегических резервов. Все это обеспечило бы создание предпосылок для изменения обстановки на фронте в нашу пользу, перехода Советской Армии от обороны к наступлению и перелома в ходе войны.

В интересах выполнения поставленных задач по указанию Ставки на ближних подступах к Москве продолжалось строительство многополосной, глубоко эшелонированной Московской зоны обороны. Внешний пояс этой зоны проходил по рубежу Хлебниково, Нахабино, Красная Пахра, Подольск, Домодедово, Верх. Мячково и упирался своими флангами в Учинское водохранилище (25 км севернее Москвы) и в р. Москва западнее Раменского.

Чтобы сковать маневренные возможности подвижных войск противника в случае прорыва их на флангах Западного фронта в полосах местности между Клином и Дмитровом, а также севернее Сталиногорска, создавались оперативные зоны заграждения. Строительство внешнего обвода Москвы в пределах Московской зоны обороны было завершено к 25 ноября, то есть уже в ходе отражения второго наступления немцев на Москву [Доклад Председателя Исполкома Московского Городского Совета депутатов трудящихся Председателю ГКО от 25 ноября 1941 г.]. О грандиозности проделанных работ говорят следующие данные: всего на этой линии укреплений было построено 1428 артиллерийских и пулеметных дотов и дзотов, 165 км противотанковых рвов, 111 км проволочных заграждений в три ряда и большое количество других заграждений. На строительстве укреплений только по внешнему обводу работало более 100 тыс. москвичей, преимущественно женщин.

Одновременно с созданием оборонительных рубежей на основных направлениях проводилось строительство тыловых рубежей на значительной глубине. Для строительства этих рубежей во второй половине октября — начале ноября формировались саперные армии [Постановление ГКО № 787 от 13.10.41 г.].

В качестве подготовки резервов в это же время во внутренних военных округах проводилось формирование стрелковых бригад. Готовность первых пятидесяти бригад была установлена к началу ноября и остальных двадцати пяти — к 15 ноября. На укомплектование обращались кадры моряков, выздоравливающие после ранения солдаты и сержанты, коммунисты, прошедшие военное обучение, и часть запасного состава, работавшего в народном хозяйстве, из числа забронированных.

Авиация Калининского, Западного и Юго-Западного фронте, противовоздушной обороны Москвы, дальнебомбардировочная авиация и авиация Резерва Верховного Главнокомандования начала использоваться массированно, что позволило ей завоевать господство в воздухе на решающем московском направлении.

В войска в качестве противотанкового орудия, хотя и в малых количествах, начала поступать 57-мм пушка. Для вооружения противотанковых артиллерийских полков стали широко Привлекаться 76- и 85-мм зенитные орудия. Ставка провела ряд организационных мероприятий, улучшавших условия управления войсками и их использование для отпора врагу и создания перелома в ходе вооруженной борьбы. Включением в состав Западного фронта в середине ноября всех войск, действовавших на московском направлении от Волжского водохранилища до Тулы (в том числе 30-й и 50-й армий), было достигнуто целеустремленное использование их в интересах обороны Москвы. 11 ноября был расформирован, оказавшийся очень слабым, Брянский фронт и его 3-я и 13-я армии переданы в Юго-Западный фронт.

На основе постановления Государственного Комитета Обороны от 9 ноября 1941 г. была проведена реорганизация войск противовоздушной обороны страны. В соответствии с этим мероприятием Московская зона ПВО была преобразована в Московский корпусной район ПВО.

Советское Верховное Главнокомандование, готовя войска к решительному отпору немецким захватчикам, рвавшимся к Москве, осуществило ряд других крупных мероприятий, которые позволили создать необходимые предпосылки для успешного решения задач на главном, западном, направлении. Важнейшими из этих мероприятий явилась организация в середине ноября контрнаступления под Тихвином и Ростовом. Эти контрнаступления на флангах советско-германского фронта привели к разгрому действовавших там ударных группировок противника, сковали силы групп армий «Север» и «Юг» и лишили противника возможности усиливать за счет их группу армий «Центр». Как увидим ниже, это сыграло большую положительную роль в исходе ожесточенной борьбы под Москвой.

Непосредственно на западном направлении по указанию Ставки Верховного Главнокомандования в период с 14 по 19 ноября 1941 г. было предпринято наступление войск 49-й армии под командованием генерал-лейтенанта Захаркина И. Г. в районе Серпухова.

14 ноября ударная группировка 49-й армии (три стрелковые, одна танковая дивизии и кавалерийский корпус), сосредоточенная на ее правом фланге, перешла в наступление. В ожесточенных боях, длившихся шесть дней, советские войска нанесли серьезные потери противостоявшему 12-му армейскому корпусу и вынудили противника срочно перебросить на усиление правого фланга своей 4-й армии две пехотные и одну танковую дивизии из группировки, предназначавшейся для удара вдоль Варшавского шоссе на Подольск.

Наступление 49-й армии, хотя и не дало больших территориальных результатов, но привело к тому, что 4-я немецкая армия не смогла принять участия своим правым флангом в наступлении на Москву, а левым вынуждена была перейти в наступление со значительным запозданием. Это в свою очередь позволило советскому командованию во второй половине ноября направить из состава армий центра Западного фронта на его правое крыло три стрелковые дивизии и восемь танковых бригад и на тульское направление одну танковую дивизию, одну танковую бригаду и кавалерийский корпус.