Проблема, стоявшая перед Жуковым и Ставкой, требовала тончайшего подхода. Необходимо было сохранить хоть какой-то фронт до прихода зимы, а сопротивление должно было обладать достаточной гибкостью, чтобы избегать окружений, но и быть достаточно сильным, чтобы задержать врага. Из двух классических столпов доктрины Красной армии (а до нее царской армии) один – масса – уже был утрачен. Второй – отступление с боем, заманивающее захватчика все глубже на восток, – был ограничен насущной необходимостью не подпускать врага к стенам Москвы. Для этого русские вели бои силами небольших, сформированных для конкретной цели групп смешанных родов войск, с большим удельным весом кавалерии, численностью редко больше бригады. Они осуществляли маневренные операции между рядом оборонительных районов, которые были заняты местным ополчением и «рабочими батальонами», имевшими приказ сражаться до конца.
На севере и в центре страна была настолько лесистой, что у немецких танков редко была возможность расходиться веером. Привыкшие к малым земельным площадям Западной Европы, немцы были ошеломлены бесконечными лесами, в которых день за днем они кое-как продвигались. Теперь темнота продолжалась по четырнадцать часов в сутки. Когда германские колонны останавливались на ночлег, советская кавалерия пробиралась по тропинкам за линией фронта, устанавливая мины и обстреливая из минометов обозы с продовольствием. Даже группа Гота, которая, казалось, уже прорвалась к Калинину, к концу октября продвигалась шагом.
Таким образом, хотя немцы на севере и в центре были ближе всего к Москве (в Можайске в ясную ночь они могли видеть огонь зениток над Москвой), истинная опасность для Красной армии таилась дальше к югу, где местность была более открытой и где против Жукова, почти не имевшего танков, находилась вся 2-я танковая армия Гудериана. На этой стадии сражения у Жукова оставалась только одна самостоятельная танковая часть, 4-я танковая бригада полковника Катукова. В сентябре они получили танки Т-34, и личный состав состоял из курсантов и преподавателей танкового училища в Харькове. Бригада уже два раза избегала окружения. Вначале Буденный направил ее к Киеву, но они прибыли к месту, опоздав на два дня, когда Модель уже сомкнул свою ловушку. Затем, погрузившись на платформы в Львове с направлением в состав Западного фронта, бригада проследовала через Орел в тот самый день, когда Гудериан совершил свой прорыв. Исключение составляла ожесточенная стычка у Белополья 20 сентября. После того как окружение под Брянском оголило южный фланг русских, она осталась единственной ударной группой между Окой и Мценском, в разрыве шириной почти 70 миль. Получив приказ повернуть вокруг Мценска и задержать наступление Гудериана на Тулу, Катуков нанес резкий удар по 4-й танковой дивизии 6 октября, заставив ее «пережить несколько трудных часов и понести тяжелые потери». Вместо того чтобы развивать свой начальный успех, Катуков затем отошел назад, здраво рассудив, что сохранить свою группу куда важнее, чем предпринять самоубийственную атаку против целого вражеского соединения. Гудериан отметил: «Это был первый случай, когда огромное преимущество Т-34 перед нашими танками стало очевидным… От быстрого наступления на Тулу, которое мы планировали, пришлось отказаться».
Остановившись на два дня зализать раны, 4-я дивизия возобновила наступление на Мценск и 11 октября вступила в пригород. Гейр (командир корпуса) хотел сменить 4-ю дивизию на 3-ю и часть 10-й моторизованной. Но плохое состояние дорог делало это невозможным. Поэтому 4-я дивизия так и продолжала продвигаться вперед. Грязь была настолько густой, что движение вне дорог стало невозможно, а по дорогам машины делали в среднем шесть миль в час. Вечером 11 октября, когда авангард 4-й танковой дивизии опасливо вступал в пылающий пригород Мценска, дивизия вытянулась на 15 миль по узкой дороге, где поддерживающая артиллерия и пехота находились почти за пределами радиосвязи. Для Катукова настал момент нанести следующий удар. Танки Т-34 быстро двигались по замерзающей в сумерках земле, и их широкие гусеницы свободно несли их там, где немецкие Т IV застревали, садясь на бронированные днища. Русские стремительно и ожесточенно атаковали немецкую колонну, расчленив ее на куски, которые подверглись систематическому уничтожению. Стрелки 4-й дивизии, моральный дух которых был подорван при первом столкновении с Катуковым пятью днями ранее, снова увидели, как их снаряды отскакивают от наклонной брони русских танков.