Командование Западным фронтом напряженно искало способы боевых действий, которые обеспечивали успех. Вот некоторые решения из директив и приказов фронта: немцы рвутся по дорогам — закрыть их, пусть лезут в леса и болота. Поскольку сил для сплошной обороны нет, оседлать все основные направления армиями: на Волоколамском — 16-я К. Рокоссовского, на Можайском — 5-я Д. Лелюшенко (после ранения — Л. Говоров), на Наро-Фоминском — 33-я М. Ефремова, на Малоярославецком — 43-я К. Голубева, под Калугой — 45-я К. Захаркина. Сюда же большую часть артиллерии и противотанковых средств. Выбивать прежде всего танки — основную ударную силу немцев. Зарыться в землю, в окопы, траншеи, щели, дзоты. Опоясаться «колючкой», минными полями, всеми возможными препятствиями. Оборона только активная, на атаку — контратака, на удар — контрудар, вынуждать фон Бока распылять группировки на отражение непрерывных контрударов. Наши армии занимают по фронту широкие полосы (100 км и более), «ниточки» их дивизий тонки, резервов в тылу мало. Значит необходимо сконцентрировать все виды артиллерии, вплоть до зенитной (37-мм) и «Катюш», в единые группы.
Немецкая 150-мм самоходная гаубица sIG 33 (sf) из 5-й танковой дивизии. Западный фронт, декабрь 1941 года.
Планировать быструю переброску артиллерийских групп на угрожаемые участки; от наскоков немецких автоматчиков артиллерию прикрывать пехотными подразделениями, подчинив их командирам батарей. Для отражений танковых прорывов создать подвижные отряды саперов на машинах и повозках с минами, подрывными зарядами; минировать рвы и «проходные» участки. Поскольку плотность войск мала, то возможные прорывы ликвидировать быстрыми маневрами резервов. В ходе боев нашими командирами было найдено немало оперативно-тактических решений и способов, которые оказались неожиданными для немецких войск.
Ставка предпринимала срочные меры по защите столицы. В ночь на 5 октября ЦК ВКП(б) и ГКО определили главным рубежом обороны Можайскую линию, куда спешно перебрасывались с других фронтов, а также из Сибири и Казахстана 14 стрелковых дивизий, 16 танковых бригад и более 40 артполков. Заново были сформированы 16-я, 5-я, 43-я и 45-я армии. Но соединения не были полностью укомплектованы, их общая численность не превышала 90 тыс. чел. Еще 5 дивизий сформировал из «окруженцев» А. Василевский с группой командиров. С Дальнего Востока мчались к Москве без остановок несколько стрелковых и танковых дивизий. Было принято решение о формировании резервных армий. 12 октября принято постановление о создании Московской зоны обороны (ответственный — командующий МВО генерал Артемьев). Формировались дивизии ополчения, направлено в зону боев около 50 тыс. бойцов и командиров. В считанные дни 600 тысяч жителей Москвы и области, из них три четверти женщин, построили сотни километров противотанковых рвов, 3 800 дотов и дзотов. По трудному вопросу обеспечения войск орудиями, техникой, боеприпасами пришлось принять суровое решение об ускорении ввода эвакуированных на Восток заводов.
В то же время, в кольце под Вязьмой у окруженных армий события развивались драматично. По приказу Ставки они были сведены под единое командование командарма-19 генерала К. Ф. Лукина и предприняли отчаянную попытку прорваться из окружения. Тем самым, «окруженцы» не позволяли немцам развивать дальнейшее наступление. Об этом свидетельствует радиограмма командира 7-й танковой дивизии генерала Фукса, который на вопрос, почему же его дивизия не идет на Москву, раздраженно ответил начальству, что командарм русской 19-ой тоже рвется к Москве, и что немецкая дивизия едва удерживает прорыв. Объединенная группа Лукина предприняла несколько попыток прорыва, однако, рассредоточенная на большой территории, она трудно управлялась, действовала порой без связи и взаимодействия между отдельными частями, испытывая крайний недостаток боеприпасов, горючего и продовольствия. Первая попытка прорыва окончилась неудачей. Армии попали под сильную бомбардировку авиации противника. Помощь Ставки и фронта налетами нашей авиации на немецкие порядки и доставкой «окруженцам» боеприпасов по воздуху из-за недостатка средств и сил была слишком ограниченной. Дважды — 10 и 12 октября — на радиограмму Жукова с указанием участка прорыва и встречного удара Лукин не смог ответить — связь была прервана. Последующие попытки проводились компактными параллельными колоннами и закончились прорывами отдельных соединений, частей и групп. Командарм М. Ф. Лукин, четырежды раненный, в бессознательном состоянии захвачен в плен. Общее число прорвавшихся из окружения войск до сих пор неизвестно. Встречающиеся в литературе цифры весьма приблизительны: 85 тысяч, прорвавшихся организованно и 65 тысяч — мелкими группами и в одиночку. Но косвенные свидетельства дают основания говорить и о больших цифрах.