4-й механизированный корпус (командир — генерал-майор А. А. Власов) начал формироваться в июле 1940 года на территории Западной Украины. Управление корпуса и корпусные части формировались на базе управления и корпусных частей 49-го стрелкового корпуса. 3-й мотоциклетный полк — на базе 53-го и 146-го кавалерийских полков 16-й кавалерийской дивизии. В состав корпуса вошли 8-я и 32-я танковые и 81-я моторизованная дивизии.
8-я танковая дивизия была сформирована на базе 24-й легкотанковой бригады. Кроме того, на формирование танковых полков дивизии были обращены 51-й и 54-й танковые батальоны 10-й танковой бригады. Артполк и мотострелковый полк формировались из 220-го гаубичного артполка 7-й стрелковой дивизии и 608-го стрелкового полка 146-й стрелковой дивизии соответственно. В сентябре 1940 года 8-й гаубичный артиллерийский полк получил новую матчасть — 152-мм гаубицы обр. 1938 г., на замену тракторам ЧТЗ «Сталинец-65» прибыли СТЗ-5. Полк полностью перешёл на мехтягу. 20 января 1941 года в полк поступили 122-мм гаубицы обр. 1910/30 гг.
Первоначально в состав корпуса входила 10-я танковая дивизия, но в феврале 1941 года она была передана в состав вновь формируемого 15-го мехкорпуса, а взамен неё во Львове началось формирование новой 32-й танковой дивизии (на базе 30-й легкотанковой бригады). 32-я танковая дивизия не успела получить к началу войны всю положенную ей артиллерию. Её гаубичный полк имел только один артиллерийский дивизион 152-мм орудий. Но из-за нехватки артиллерийских тягачей даже такое количество гаубиц артполка перевозилось двумя рейсами. 32-й отдельный зенитно-артиллерийский дивизион имел три батареи, но лишь одна из них имела материальную часть в виде 4 орудий.
В состав корпуса была включена 81-я моторизованная дивизия, преобразованная в январе 1940 года из 81-й стрелковой Калужской дивизии. 11 июня 1940 года дивизия выступила из Львова в район Заблотова в состав 12-й армии, участвовала в присоединении Бессарабии и Буковины. В июле 1940 года 81-я моторизованная дивизия возвратилась во Львов и вошла в состав формирующегося 4-го механизированного корпуса.
Формированию корпуса, находившемуся на важнейшем операционном направлении, высшим командованием Красной Армии придавалось особое значение. Повышенное внимание придавалось как укомплектованию корпуса боевой техникой, в том числе новейших конструкций, так и боевой подготовке.
Формирование 8-го механизированного корпуса (командир — генерал-лейтенант Д. И. Рябышев) началось 7 июля 1940 года. Управление корпуса с корпусными частями формировалось на базе управления 4-го кавалерийского корпуса. 2-й мотоциклетный полк формировался из 79-го и 162-го кавалерийских полков 34-й кавалерийской дивизии. 192-й отдельный батальон связи — из 5-го дивизиона связи 4-го кавкорпуса, 45-й отдельный моторизованный инженерный батальон — из 11-го сапёрного эскадрона 34-й кавдивизии.
Первоначально в состав корпуса входили 12-я и 15-я танковые и 7-я моторизованная дивизии. 12-я танковая дивизия формировалась в г. Стрый на базе 23-й легкотанковой бригады. На укомплектование танковых полков дивизии пошли танковые батальоны бригады, 42-й танковый полк 34-й кавдивизии, два батальона 14-й тяжёлой танковой бригады и рота химических танков 36-й легкотанковой бригады. 10-й конно-артиллерийский дивизион 34-й кавдивизии был развёрнут в 12-й гаубичный артполк. Мотострелковый полк 12-й танковой формировался из 47-го и 178-го кавполков 34-й кавалерийской дивизии.
15-я танковая дивизия формировалась в г. Станислав и первоначально входила в состав 8-го мехкорпуса, но с началом развёртывания 16-го механизированного корпуса в марте 1941 года была передана в его состав. В 8-м мехкорпусе на базе 26-й легкотанковой бригады была сформирована 34-я танковая дивизия.
При формировании 12-я танковая дивизия (точнее её 23-й танковый полк) получила от расформированной 14-й тяжёлой танковой бригады 51 тяжёлый танк Т-35. В 1941 году дивизия начала получать танки КВ и Т-34, а все Т-35 были переданы в 34-ю танковую дивизию, где они были распределены по танковым батальонам тяжёлых танков 67-го и 68-го танковых полков.
7-я стрелковая дважды Краснознамённая, ордена Трудового Красного Знамени дивизия имени М. В. Фрунзе была переформирована в моторизованную в июне 1940 года.