Поскольку операции германских войск в 1939–1940 гг. носили по большей части наступательный характер, свою оборонительную тактику немецкая армия базировала в значительной степени на военной практике 1918 г. Оборона пехоты основывалась на глубоких и тщательно подготовленных позициях, при этом значительная часть сил держалась в резерве и была готова к проведению стремительных контратак, чтобы разгромить нападавшего противника. Оборонительная тактика опиралась на три предположения, ни одно из которых в России не оправдалось. Эти предположения заключались в том, что для создания эшелонированной обороны необходимо держать достаточное количество пехоты; что противник нанесет главный удар своими пехотными частями, а немецким командирам будет разрешено выбирать, где именно и как обороняться, то есть проявлять гибкость в зависимости от боевой ситуации. Типичная немецкая пехотная дивизия состояла из трех полков по три пехотных батальона каждый плюс четыре артиллерийских полка на конной тяге и в полностью укомплектованном составе насчитывала 15 тысяч человек. Так как основное противотанковое оружие пехотной дивизии, 37-мм противотанковая пушка, уже оказалась недостаточно эффективной против французской и британской средней и тяжелой бронетехники, пехотные дивизии вынуждены были использовать против танков противника свои артиллерийские дивизионы 105-мм орудий и знаменитые 88-мм зенитные орудия15.
Немецкие люфтваффе (военно-воздушные силы) разделяли высокую репутацию немецкой армии. 2770 самолетов люфтваффе, выделенных для воздушной поддержки плана «Барбаросса», представляли 65 % оперативных сил Германии16. Хотя истребитель «Мессершмитт» Ме-109 (Bf-109f) был превосходным самолетом, прочие модели быстро устаревали. Так, знаменитый пикировщик Ю-87 «Штука» мог выжить только в условиях прикрытия от истребителей противника, а бомбардировщики «Дорнье» Дo-17, «Юнкерс» Ю-88 и универсальный транспортный «Юнкерс» Ю-52 были совершенно несостоятельными как по дальности действия, так и по бомбовой нагрузке. Поскольку немецкая промышленность так и не восполнила потери, понесенные во время битвы за Англию, Германия фактически имела в 1941 г. на 200 бомбардировщиков меньше, чем весной предыдущего года17. С учетом этого дефицита и необходимостью действовать с импровизированных прифронтовых аэродромов немецким летчикам было чрезвычайно трудно обеспечить эффективное превосходство в воздухе и поддержать наступательные удары авиации на обширном пространстве европейской части России. Короче говоря, люфтваффе являлись прежде всего тактической авиацией, способной к поддержке краткосрочных наступательных наземных операций, но отнюдь не глубокой и эффективной авиационной кампании.
Наибольшие слабости Германии заключались в ее тыловом обеспечении. В СССР на всем его огромном пространстве в то время было всего 40 тысяч миль автогужевых дорог с твердым покрытием и 51 тысяча миль железных дорог, причем последние имели более широкую колею, чем железные дороги в Германии. Даже при том, что по мере наступления немцы отчаянно переделывали захваченные железнодорожные пути по западному стандарту, немецкие тыловые службы вынуждены были направлять большинство своих поставок, используя захваченный у русских вагонный и локомотивный парк. То же самое относилось к важнейшим железнодорожным мостам, которые часто требовали длительного восстановления и ремонт которых в значительной мере препятствовал эффективной дозаправке танковых частей и снабжению пехотных соединений.
Кроме того, немецкие танковые и моторизованные дивизии не обладали достаточными возможностями технического обслуживания в длительной военной кампании. Механическая сложность танков и бронетранспортеров, а также наличие многочисленных моделей с взаимно несовместимыми запчастями вносили сумятицу в немецкую систему поставок и материально-технического обслуживания. Усугубляло положение и то, что более ранние военные кампании в значительной мере исчерпали запасы запчастей, обученного технического персонала также не хватало. Поэтому вкупе с более серьезным, вопреки ожиданиям, сопротивлением Красной армии неудивительно, что немецкая «молниеносная» война к концу 1941 г. лишилась значительной части своего бронетанкового потенциала.