Войска 16-й армии в течение 17 и 18 декабря развивали преследование отходившего противника (части пехотной дивизии СС, 252-я пехотная и 10-я танковая дивизии), причем основные усилия 16-й армии были направлены к овладению во взаимодействии с 20-й армией Волоколамском и уничтожению противостоявших сил немцев. Группа генерала Катукова в 21 час 17 декабря с рубежа Деньково, Рождествено повела совместно с группой генерала Ремизова наступление в западном направлении, имея задачей овладеть Волоколамском. Наступление 16-й армии продолжалось весь день 18 декабря. Противник, минируя населенные пункты, дороги и опушки лесов, отходил на запад и северо-запад.
В итоге боевых действий войсками 16-й армии за 17 декабря было захвачено 162 автомашины, 6 противотанковых орудий, 1 тяжелое орудие, 8 танков, 8 мотоциклов, 50 000 винтовочных патронов и много других трофеев.
Однако на ряде участков немецкие арьергарды на фронте 20-й и особенно 16-й армий упорно задерживали наступавшие войска инженерными заграждениями и организованным огнем. Так, в районе Горюны, Данилково немцы силой до двух батальонов, трех минометных батарей, дивизиона артиллерии и танков оказывали упорное сопротивление группам генералов Ремизова и Катукова. После упорного боя части противника поспешно отступили в направлении Волоколамска, бросив до 30 танков и понеся значительные потери в живой силе.
Во второй половине дня 19 декабря группа генерала Ремизова во взаимодействии с группой генерала Катукова вела бои за овладение Волоколамском. Части группы генерала Ремизова совместно с частями 64-й стрелковой бригады заняли Пушкари, развивая наступление на Волоколамск с севера и от Ченцы с северо-востока. 106-я пехотная и 5-я танковая дивизии противника упорно пытались удержать район Волоколамска и шоссе на север, на Суворово, и к югу на Спас-Рюховское.
Группа генерала Катукова к исходу 19 декабря вела бой на подступах к городу, развивая удар из района Ядрово, Язвище.
Днем 20 декабря правофланговые части 1-й ударной армии, развивая преследование противника, вышли к реке Лама: 29-я стрелковая бригада вела бой за Покровское; 84-я стрелковая бригада с боем достигла Шилова; 47-я стрелковая бригада овладела Суворовом, 56-я стрелковая бри гада заняла Веригино и наступала на Малеевку, Ефремово.
Войска 20-й и 16-й армий продолжали выполнять поставленные им задачи.
20 декабря командующий Западным фронтом генерал армии Жуков отдал войскам приказ № 0116/оп, в котором армиям правого крыла была поставлена задача продолжать безостановочное наступление и к исходу 27 декабря выйти на фронт Зубцов, Васютина, Златоустово, Гжатск, Киселево, Михайловское, Медовники.
В соответствии с этим ставились и задачи армиям:
1. 1-й ударной армии, прочно обеспечивая правый фланг фронта, к исходу 22 декабря главными силами армии выйти на фронт Желудово (искл.). Погорелое Городище, Кучино. Подвижной группой к исходу 27 декабря овладеть Сычевка, Новодугинская. Разграничительная линия справа – Рогачево, Решетниково, Котляково, Зубцов (все исключительно для 1-й армии); слева (до Песочни) прежняя, далее разъезд Помедьница.
2. 20-й армии к исходу 22 декабря главными силами выйти на фронт Кучино (искл.), Б. Крутое, Михалево.
Подвижной группой, взаимодействуя с 16-й армией, занять Гжатск 25 декабря. Разграничительная линия слева (до Златоустово ) прежняя, далее Новодугинская.
3. 16-й армии к исходу 22 декабря главными силами выйти на фронт Шнюково, Астафьево, Галышкино. Разграничительная линия слева до Гжатск – прежняя, далее – станция Мещерская.
Таким образом, всем армиям правого крыла фронта ставилась задача: наступая далее на запад, преодолеть рубеж обороны на Ламе и Рузе, где немцы стремились остановить наше наступление, чтобы выиграть время и прочно закрепить и удержать за собой район Ржев, Гжатск, Вязьма.
В своем приказе командующий фронтом вновь требовал от командиров всех степеней «брать укрепленные узлы противника, обводя их, и не задерживать движения вперед передовых эшелонов боевого порядка…»
В 6 часов 20 декабря части 20-й армии – 64-я стрелковая бригада и группа генерала Ремизова – во взаимодействии с группой генерала Катукова овладели Волоколамском, выбив оттуда остатки 106-й пехотной и 5-й танковой дивизий. В городе было захвачено много трофеев. По овладении Волоколамском распоряжением командования фронтом группа генерала Ремизова была передана в состав 1-й ударной армии, а группа генерала Катукова в 20-ю армию. Обе группы после взятия Волоколамска продолжали вести наступление и к исходу 20 декабря овладели селением Спас-Помазкино и продолжали развивать успех в западном направлении.