Напряженные бои развернулись в конце ноября в районах Солнечногорска и Истры. С занятием 5-м армейским корпусом противника Солнечногорска войска 16-й армии, отошедшие к 25 ноября на истринский оборонительный рубеж, оказались в тяжелом положении. Противник ударом от Солнечногорска вдоль. Ленинградского шоссе угрожал их флангу и тылу. Войска армии, оказывая противнику ожесточенное сопротивление, задержали его здесь на четыре дня — до 28 ноября. Однако вследствие прорыва 27 ноября дивизий 5-го армейского корпуса в район Крюково и не прекращавшихся атак 46-го и 40-го моторизованных корпусов с фронта войска 16-й армии вынуждены были отходить.

Командование группы армий «Центр», считая, что в распоряжении советского командования больше нет никаких новых сил, что переброска советских дивизий с центра на правое крыло Западного фронта вызвана полным истощением сил обороны и что последняя находится на грани кризиса, решило напрячь все силы и бросить в бой все, чтобы добиться перелома в ходе сражения за Москву в свою пользу. С этой целью 3-й танковой группе было приказано оставить небольшое прикрытие в районе Яхромы, а главные силы направить на Красную Поляну с задачей облегчить наступление соединений левого фланга 4-й армии. Одновременно войскам 20-го армейского и части сил 57-го моторизованного корпусов прорвать фронт 33-й армии на наро-фоминском направлении и во взаимодействии с обходившим Звенигород с востока 9-м армейским корпусом окружить войска 5-й армии Западного фронта, облегчив тем самым прорыв 4-й и 3-й танковым группам к Москве.

28 ноября на северо-западных подступах к Москве с новой силой развернулись ожесточенные бои. Чтобы не допустить прорыва 3-й танковой группы в тыл 16-й армии и далее к Москве, войска 1-й ударной и 20-й [20-я армия была сформирована на базе оперативной группы Московской зоны обороны, которой командовал полковник Лизюков А. И.] армий в период с 1 по 5 декабря по приказу Ставки наносили контрудары с рубежа Дмитров, Лобня в общем направлении на Солнечногорск. Эти удары, поддержанные действиями нашей авиации, отвлекли на себя значительные силы противника и дали возможность 16-й армии закрепиться на рубеже Лобня, Крюково, Дедовск и совместно с 5-й армией, которой командовал генерал-лейтенант артиллерии Говоров Л. А., остановить наступление 4-й танковой группы и соединений левого фланга 4-й немецкой армии на фронте Лобня, Дедовск, Звенигород, оз. Нарские пруды.

Отражение немецкого наступления на наро-фоминском направлении (1—4.12 1941 г.).

1 декабря развернулись бои в районе Наро-Фоминска. Противник прорвал оборону на флангах 33-й армии и начал развивать наступление севернее Наро-Фоминска вдоль шоссе на Кубинку, стремясь выйти к автомагистрали Минск—Москва, и южнее Наро-Фоминска — в направлении Мачихино, имея задачу прорваться к Киевскому шоссе.

Продвижение в район Акулово сильной танковой группировки противника, поддержанной мотопехотой, создало серьезную угрозу флангу и тылу 5-й армии. Левофланговая 32-я стрелковая дивизия 5-й армии, заняв оборонительный рубеж у Акулово, артиллерийским огнем остановила продвижение танков в северном направлении. Потеряв здесь половину своих танков, противник вынужден был прекратить атаки.

2 декабря подвижные войска противника по лесной дороге прорвались в район Петровское (южнее Голицино).

Небольшой по своему масштабу прорыв немцев в случае его расширения и в условиях, когда северная группировка противника вышла на рубеж Лобня, Крюково, Дедовск, мог вызвать серьезные последствия, так как угрожал расколом центра Западного фронта в полосе 33-й армии.

Командующий фронтом, учитывая создавшуюся опасность, приказал командующему 33-й армией генерал-лейтенанту Ефремову М. Г. силами группы войск, которая сосредоточивалась в районе ст. Апрелевка, нанести с утра 3 декабря удар по прорвавшемуся противнику и восстановить положение севернее Наро-Фоминска.

С утра 3 декабря разгорелись ожесточенные бои, которые продолжались непрерывно в течение полутора суток. К исходу 4 декабря в результате решительных действий советских войск прорвавшийся противник был разгромлен и оборона по р. Нара восстановлена. Противник оставил на поле боя 2000 человек. Общие же его потери достигали 7500 человек. Наши войска захватили большое количество боевой техники и оружия.

К утру 5 декабря был ликвидирован прорыв и южнее Наро-Фоминска, где враг также понес потери и был отброшен в исходное положение.

В результате контрударов, нанесенных в период с 1 по 5 декабря войсками 30, 1-й ударной, 20 и 16-й армий, наступление северной ударной группировки противника к 5 декабря было полностью остановлено на фронте Свердлово, Дмитров, Лобня, Крюково, Дедовск, Звенигород, Наро-Фоминск. Немецкое командование, убедившись в полной невозможности продолжать наступление, было вынуждено отдать приказ о переходе к обороне на достигнутых рубежах. Но было поздно. Контрудары советских войск начали перерастать в контрнаступление.

Тульская оборонительная операция (18.11—5.12 1941 г.).

Оборонявшая район Тулы 50-я армия до 18 ноября удерживала рубеж южнее Алексина до Дедилова.

Несмотря на значительное количество соединений, 50-я армия была слабой. Лишь прибывшая в начале ноября 413-я стрелковая дивизия была полностью укомплектована людьми, имела 16 танков, 20 орудий и 144 миномета. Остальные семь дивизий имели среднюю укомплектованность—1100 человек каждая. В семи дивизиях, двух танковых и одной мотострелковой бригадах насчитывалось всего 12 танков, 72 орудия, считая и зенитные, и 33 миномета [Данные о боевом и численном составе соединений 50-й армии взяты на 10 ноября 1941 г.]. В течение ноября количество людей и боевой техники в войсках армии было значительно увеличено.