В 1940–1941 гг. была разработана и введена в действие система оперативных готовностей флотов и флотилий, которая оправдалась как в начале Великой Отечественной войны, так и в "холодной войне" 1946–1991 гг.
Существенное влияние на характер военных действий на море ВМФ СССР оказывал состав военно-морских сил фашистской Германии. Противник стремился решать свои задачи на Северном, Балтийском и Черноморском театрах преимущественно легкими силами и некоторым количеством подводных лодок, использовал в тесных и островных районах значительное количество мин и позиционных средств. Он широко применял для боевого обеспечения самоходные десантные баржи и вспомогательные корабли как средства многоцелевого обеспечения. Характерной особенностью организации вооруженных сил противника, оказывавшей влияние на способы действий военно-морских сил, явилось отсутствие у последней своей авиации. Однако ее задачи решали ВВС под командованием Геринга, и воздушная угроза была основной.
Новые стратегические направления — Атлантика и Баренцево море заставляли немецко-фашистское командование выбирать между четырьмя театрами.
В связи с особенностями состава немецко-фашистских ВМС и стремлением их руководства не рисковать ценными боевыми кораблями (от эскадренного миноносца и выше) на морских театрах военных действий не произошло ни одного более или менее крупного морского сражения между разнородными силами. Отдельные боевые столкновения между советскими и вражескими надводными кораблями и катерами по своему характеру и району действий относятся к бою между легкими силами в прибрежном районе.
Несколько иначе обстояло дело с подводными силами. В начале войны противник направил на Балтийское море 8 подводных лодок, которые вследствие малой эффективности их действий были возвращены. На Северном театре в начале войны действовало от 4 до 6 подводных лодок, а в 1942–1945 гг. — от 9 до 30, что заставило командование СФ искать новые формы и способы борьбы с ними.
Основными формами применения сил флота были совместные операции по содействию войскам на приморских направлениях и самостоятельные операции и систематические боевые действия по нарушению морских коммуникаций противника и защите своих коммуникаций (флот обеспечил перевозку 9,8 млн человек и более 94 млн т различных грузов).
Во Второй мировой войне наиболее универсальными и эффективными родами сил флота стали подводные лодки и авиация. От оружия подводных лодок погибло 19 из 42 авианосцев, 30 % крейсеров и эсминцев, 65 % транспортных судов. Серьезные потери понесли флоты воюющих сторон от ударов авиации. Потери наших кораблей составили на Черноморском флоте — 47 %, на Балтийском флоте — 26 %, на Северном флоте — 48 % общего числа потерь кораблей и судов.
В целом за период Второй мировой войны от ударов авиации погибло 40 % линкоров и около 30 % крейсеров и эсминцев. Потери от минного оружия составили на Черноморском флоте — 24 %, на Балтийском флоте — 49 % и на Северном флоте — 22 % общих потерь. Все эти потери явились следствием просчетов в оценке характера войны на море и места родов сил флота в операциях, а также недостаточно высоким уровнем научно-технического потенциала экономики.
Если говорить о роли воюющих стран во Второй мировой войне, то на море США сумели технически превзойти Японию на Тихом океане, создав мощную ударную авиацию и авианосный флот, а на суше СССР превзошел фашистскую Германию, создав мощные сухопутные войска, танки, авиацию и артиллерию. Этот опыт мировой и Великой Отечественной войн должен был лечь в основу послевоенного развития флота.
Для строительства и подготовки ВМФ в послевоенный период наибольшее значение имели следующие уроки:
1. Отсутствие в советской военной доктрине 20-30-х годов четко очерченной цели стратегических действий на море отрицательно сказалось на сбалансированности ВМФ по родам сил и классам боевых кораблей, системе базирования и оборудовании МТВД. Ни одна из альтернативных концепций строительства и применения ВМФ, имевших хождение в межвоенный период, на практике не подтвердилась. Реальное содержание боевых действий на море, из-за того что война приняла совсем иной характер, нежели предусматривала наша наступательная военная доктрина 30-х годов, не имело ничего общего с задачами, которые флоты отрабатывали в довоенное время. Определенные трудности в применении сил флота в годы войны возникли из-за неоправданного увлечения созданием минно-артиллерийских позиций даже в тех районах, где оперативная обстановка этого не требовала.