Каждая танковая дивизия состояла из двух танковых полков, одного мотострелкового и одного артиллерийского полка, противотанкового, зенитного, разведывательного, понтон но-мостово-го батальонов и батальона связи, а также небольшой службы тыла. Всего в дивизии насчитывалось 11 343 человека (в 1941 году штат был сокращен до 10 940 человек), 60 орудий и минометов и 375 танков, в том числе 63 KB и 270 Т-34. Моторизованная дивизия имела два мотострелковых, танковый и артиллерийский полки, а также вспомогательные подразделения по той же схеме, что и в танковой дивизии. Общая численность такой дивизии составляла 11 650 человек при 98 орудиях и минометах, 275 легких танках и 49 бронемашинах.
Хотя НКО предполагал завершить комплектование новых механизированных корпусов летом 1942 года, ухудшающаяся международная обстановка в мае и июне 1941 года вынудила его ускорить процесс их формирования. В результате к началу войны большинство этих корпусов были серьезно недоукомплектованы танками, артиллерией и другим снаряжением, а их солдаты и офицеры большей частью все еще не прошли достаточного обучения. Даже самые сильные из этих корпусов, первые девять, развернутые в западных приграничных округах, страдали от многих из указанных трудностей. Как показала война, они были еще не способны вести эффективные боевые действия. Поэтому вермахт в первые же три недели проведения операции «Барбаросса» уничтожил или сильно потрепал большинство советских механизированных корпусов.
19 июля 1941 года, после того, как 15 июля НКО расформировал уцелевшие механизированные корпуса Красной Армии, несколько танковых дивизий из состава уцелевших механизированных корпусов вошли в так называемые танковые дивизии нового образца. Первоначально в их число входили 101-я, 102-я, 104-я, 105-я, 108-я, 109-я и 110-я танковые дивизии, а также 103-я и 106-я мотострелковые дивизии и 111-я и 112-я танковые дивизии, сформированные во второй половине 1941 года.3 Новые дивизии имели танковые взводы из трех танков вместо пяти, тройничные стрелковые роты по три взвода из трех отделений и сокращенное количество вооружения, поэтому были много меньше первоначально имевшихся в механизированных корпусах. Каждая отдельная танковая дивизия нового образца состояла из штабной группы, разведывательного батальона с десятью легкими танками Т-40, двух танковых полков четырехбатальонно-го состава (по 90 танков в полку), мотострелкового и артиллерийского полков, зенитного дивизиона, а также вспомогательных служб в составе автотранспортного, ремонтного и санитарного батальонами. На бумаге такая дивизия имела 180 танков.4 Танковые полки этих дивизий имели по два батальона средних и легких танков. Батальон средних танков состоял из одной роты тяжелых танков (10 машин KB) и двух рот средних танков (по десять Т-34 в каждой), то есть имел 30 танков. Батальон легких танков состоял из трех рот по 10 танков Т-26 или БТ в каждой - тоже 30 танков.
Помимо трех стрелковых батальонов, в мотострелковый полк такой танковой дивизии входили противотанковая батарея с шестью 45-мм орудиями, минометная батарея с четырьмя 120-мм минометами и батарея полевых орудий с четырьмя 76-мм полковыми пушками. Артиллерийские полки состояли из трех дивизионов, каждый из которых имел две батареи с четырьмя 76-мм орудиями и одну батарею с четырьмя 122-мм орудиями. И наконец, зенитные батальоны дивизий состояли из трех батарей с четырьмя 25-мм или 37-мм зенитными орудиями в каждой.5
Однако нехватка танков и другого вооружения не позволяла НКО довести эти дивизии до полной штатной численности или хотя бы приблизиться к ней. Поэтому к середине августа большинство танковых дивизий было либо расформировано, либо преобразовано в новые и численно меньшие танковые бригады. Всего в 1941 году было сформировано десять таких дивизий, но к октябрю 1941 года их осталось только три: 112-я на Западном фронте (в начале 1942 года она была преобразована в танковую бригаду), а также 61-я и 111-я, которые до конца войны оставались на Дальнем Востоке.
12 августа 1941 году, после того,как стало ясно, что довоенные механизированные корпуса и танковые дивизии военного времени не оправдали ожиданий, Наркомат обороны начал формировать отдельные танковые бригады для замены уничтоженных или расформированных механизированных войск и для обеспечения необходимой поддержкой стрелковых частей Красной Армии. Первоначальный приказ Государственного Комитета Обороны (ГКО), на котором основывался приказ НКО, требовал сформировать между августом и декабрем 1941 года 120 танковых бригад с номерами от 1-й по 120-ю. Каждая такая бригада численностью в 3268 человек должна была иметь 91 танк, включая семь танков KB, 20 танков Т-34 и 64 танков Т-60.6 Однако вскоре после этого НКО добавил к этой структуре еще два танка Т-34 (судя по всему, в качестве командирских танков) и сократил численность личного состава бригады до более реалистического уровня.