Эти статистические данные отчетливо показывают потерянную мощь танковых дивизий, которым предстояло атаковать накопившего силы противника. От 1736 танков, рвавшихся в бой 22 июня, по состоянию на 4 сентября осталось только 669.
ОКХ попыталось в первые недели сентября пополнить группу армий «Центр» для большого наступления на Москву, получившего кодовое название «операция «Тайфун». Прежний район снабжения вокруг Минска был существенно увеличен, а после завершения Смоленского сражения вдоль «шоссе» между Оршей и Смоленском был создан еще один.
Военные строители с максимально возможной скоростью соорудили железнодорожные ветки между Минском и Смоленском, Могилевом и Рославлем, Полоцком, Витебском и Смоленском, чтобы иметь возможность доставлять снабжение настолько близко к передовой, насколько позволит расположение противника.
ОКХ доставило группе армий «Центр» подкрепление с других участков фронта. От группы армий «Север» – после остановки наступления на Ленинград – прибыла вся 4-я танковая группа (генерал-полковник Гёпнер). До 18 сентября к линии фронта подошла 4-я армия: штаб XXXI армейского моторизованного корпуса (генерал Рейнгардт), LVI армейский моторизованный корпус (генерал Шааль), LVII армейский моторизованный корпус (генерал Кунцен) с 1, 6, 8, 19, 20-й танковыми дивизиями и 3-й дивизией мотопехоты. Новой на Восточном театре военных действий была 5-я танковая дивизия (генерал-лейтенант Фен), которая готовилась для немецкого Африканского корпуса и уже находилась в пути на Балканы.
Процент готовых к бою танков в трех сосредоточенных для наступления танковых группах существенно увеличился благодаря снабжению танками, двигателями, запчастями и оружием, так же как и благодаря самоотверженному труду ремонтников. 2-я танковая группа теперь могла похвастать 50 % исправных танков, 3-я танковая группа – 75 %, а в 4-й танковой группе исправными были практически все танки.
Танковые группы существенно повысили свою значимость и с началом наступления были переименованы в танковые армии, а на основе их армейских моторизованных корпусов возникли танковые корпуса. Командование 3-й танковой армией вскоре после начала операции «Тайфун» принял генерал танковых войск Рейнгардт, а генерал-полковник Гот был назначен командующим 17-й армией на юге России. Военно-воздушные силы тоже были усилены. Доселе пребывавший в районе Ленинграда VIII авиакорпус (генерал авиации барон фон Рихтгофен) вернулся в северный район участка группы армий «Центр». Принимавшая участие в сражении за Киев эскадра II авиакорпуса одновременно прибыла на центральный участок фронта. Затем с юга прибыл зенитный полк II зенитного корпуса (генерал-лейтенант Деслох), чтобы усилить I зенитный корпус для наступления.
Германская воздушная разведка, так же как и радиоразведка армейской службы контрразведки в середине сентября, сообщила много данных относительно расположения частей Красной армии перед группой армий «Центр». Так, было известно, что русские строительные батальоны, отряды милиции, народного ополчения и тысячи принудительно мобилизованных на работы граждан и, кроме того, подразделения комсомольцев возвели дополнительные оборонительные линии перед Москвой. Часть оборонительных сооружений находилась в процессе строительства.
Первая из этих линий протянулась от Осташкова на озере Селигер (на севере) прямо на юг до «шоссе» к западу от Вязьмы. Вторая линия шла от Ржева (на севере) через Вязьму до Климова (на юге), третья – от Калинина (на севере) через Можайск до Калуги (на юге). И наконец, была сильная укрепленная позиция перед Москвой. Она тянулась дугой от Волжского водохранилища через Рузу (западнее Москвы) к Серпухову (на Оке).
Три советские группы армий занимали позиции на участке между Валдайской возвышенностью и полем боя в районе Киева: Западный фронт (генерал-полковник Конев), Резервный фронт (маршал Буденный) и Брянский фронт (генерал-лейтенант Еременко). С севера на юг на передовой были размещены следующие армии: 22, 29, 30, 19, 16, 20, 24, 43, 50, 3 и 13-я, на второй линии развернулись 31, 49, 32 и 33-я армии.
По планам ОКХ, сформированным совместно с командованием групп армий, наступление на Москву должно было начаться в южной части фронта. Здесь еще до завершения Киевского сражения перегруппировалась 2-я танковая армия, чтобы из района Глухова нанести мощный удар в северо-восточном направлении на Мценск. Затем через два или три дня должны были последовать остальные армии, причем первой задачей трех танковых армий было блокирование ближних к фронту вражеских формирований в районе Вязьмы и Брянска, чтобы облегчить пехотным армиям лобовую атаку на Москву. 3-я и 4-я танковые армии должны были выступить вместе с 4-й и 9-й армиями и прорываться к советской столице, а 2-я танковая армия и 2-я армия, обойдя Москву, прикрыть южный фланг.