24 сентября 1941 года начальник Генштаба сухопутных войск вермахта генерал-полковник Франц Гальдер, находясь в штабе группы армий «Центр» в Смоленске вместе с главнокомандующим сухопутными войсками генерал-фельдмаршалом Вальтером фон Браухичем, записал в дневнике: «Фон Бок сообщил, что хочет перейти в наступление на фронте Гудериана 30.9, а на остальных участках — 2.10. Во всяком случае, между этими двумя фазами наступления должен быть перерыв не менее 48 часов». Сам генерал-фельдмаршал Федор фон Бок, командующий группой армий «Центр», отметил в дневнике в тот же день: «На состоявшемся в его (Браухича. — Б. С.) присутствии совещании командующих армиями и танковыми группами ничего нового не прозвучало, за исключением того, что Гудериану позволили наступать уже 30 сентября. По мне лучше, если у него будет немножко форы, потому что он все еще довольно далеко от правого фланга, на котором будет нанесен главный удар, и отдачи от действий танков можно ожидать лишь 4–5 дней спустя после начала операции. Другие командующие будут готовы ко 2 октября, лишь Гот (3-я танковая группа) предлагает 3 октября». Фактически такое разнесение на двое суток времени начала наступления на разных направлениях позволяло надеяться, что советские резервы будут в первую очередь переброшены для отражения удара Гудериана, что позволит легче повести наступление на главном направлении. Тут сказалась и плохая координация действий трех советских фронтов. На практике их осуществляла Ставка, которой, однако, приходилось уделять внимание всем стратегическим направлениям, и поэтому с принятием решений по отражению «Тайфуна» она катастрофически запаздывала.
Гальдер 2 октября с удовлетворением записал в дневнике: «Главные силы группы армий перешли в наступление („Тайфун“) и успешно продвигаются. Гудериан считает, что его соединения прорвали оборону противника на всю глубину… Командование армий и танковых групп, как и 22.6, по разному отвечает на вопрос о том, намеревался противник вести упорную оборону или нет. Только на тех участках, где у противника были тыловые оборонительные позиции, то есть перед 4-й и 9-й армиями, можно было заранее, с уверенностью предположить, что он готовится к обороне. Можно думать, что он намеревался удерживать свои позиции и на остальных участках, но вследствие значительного снижения боеспособности его войск был быстро смят нашими частями. Однако и после этого, несмотря на поспешный отход на отдельных участках фронта, организации планомерного и глубокого отхода не наблюдается. Группы противника, застрявшие в больших лесных массивах между нашими ударными клиньями, вскоре покажут нам, что противник не собирался отступать». И уже 4 октября Гальдер с удовлетворением записал в дневнике: «Операция „Тайфун“ развивается почти классически. Танковая группа Гудериана, наступая через Орел, достигла Мценска, не встречая никакого сопротивления. Танковая группа Гёппнера стремительно прорвалась сквозь оборону противника и вышла к Можайску. Танковая группа Гота достигла Холма, подойдя, таким образом, к верхнему течению Днепра, а на севере продвинулась до Белого. Противник продолжает всюду удерживать неатакованные участки фронта, в результате чего в перспективе намечается глубокое окружение этих групп противника».
Причиной окружения большого числа советских дивизий была неудачная группировка в обороне, когда в результате многие участки были слабо прикрыты. Именно по ним и ударили немецкие танковые группы. И сильно запоздал приказ на отход — он был получен лишь 5 октября, но уже 7 октября танковые группы Гудериана и Гота замкнули кольцо вокруг Вязьмы. И лишь 12 октября все войска, действовавшие на Западном направлении, были объединены под руководством новоназначенного командующего Западным фронтом Г. К. Жукова.
Вяземское сражение оказалось одним из самых тяжелых поражений Красной армии в Великой Отечественной войне. Как отмечают М. Ходаренок и Б. Невзоров, «на центральном участке советско-германского фронта было окружено семь полевых управлений армий (из 15), 64 дивизии (из 95), 11 танковых бригад (из 13) и 50 артиллерийских полков РГК (из 64). Эти соединения и части входили в состав 13 армий и одной оперативной группы». В сводке германского командования по итогам сражения говорилось о 673 тысячах пленных и 1277 захваченных советских танках. Общие потери советских войск в период с 30 сентября по 19 октября включительно составили: безвозвратные потери — 855,1 тысячи, санитарные — 104,1 тысячи, общие — 959,2 тысячи человек. Потери убитыми можно оценить в 180 тысяч человек. Немецкая группа армий «Центр» в период с 30 сентября по 20 октября потеряла около 50 тысяч убитыми, ранеными и пропавшими без вести. Согласно записям в дневнике Ф. Гальдера, к 26 сентября все потери немецких сухопутных сил на Востоке с 22 июня 1941 года составили 12 604 офицера и 385 326 унтер-офицеров и рядовых ранеными, убито — 4864 офицера и 108 487 унтер-офицеров и рядовых убитыми и 416 офицеров и 23 273 унтер-офицера и рядовых пропавшими без вести. Всего было потеряно 17 884 офицера и 517 086 унтер-офицеров и рядовых.