Другой, 75-й, полевой укрепленный район в составе 6 отдельных пулеметно-артиллерийских батальонов и огнеметной роты, заняв 30 июня 1942 года подготовленный рубеж обороны на подступах к г. Воронежу на рубеже Михайловка, Лебяжье – Землянск – Нижняя Ведуга – Нижнее Турово – Плотницкий, на фронте протяженностью 115 километров, упорно оборонял его своими силами без помощи войск полевого наполнения. Он смог задержать продвижение противника к Воронежу на 4 дня, уничтожив при этом 152 вражеских танка и до полка пехоты. За боевые заслуги в этих боях он получил почетное наименование 1-го гвардейского укрепленного района.
Еще один, 53-й, укрепленный район, действовавший в составе Брянского фронта, в июне 1942 года оборонял переправы через р. Дон на рубеже Духовское – Анашкино. Он имел 4 отдельные пулеметно-артиллерийских батальонов и легкий артиллерийский полк. В конце июня 1942 года в составе Юго-Западного фронта по линии Мындрянка – Россошь – Ровеньки – Белокуракино – Петренково были развернуты 117, 118 и 74-й укрепленные районы. Во второй половине июля в составе Сталинградского фронта действовали 115, 58, 76 и 77-й полевые укрепленные районы. В составе Донского фронта – 159-й укрепленный район.
Таким образом, в период оборонительных операций советских войск 1941–1942 годов полевые укрепленные районы нашли достаточно широкое распространение. При этом они занимали по фронту полосы от 30 до 75 километров и вначале представляли собой расположенные в одну линию батальонные районы обороны.
С конца 1942 года основой укрепленного района стали батальонные узлы обороны с ротными и взводными опорными пунктами. На угрожаемых направлениях батальонные узлы могли располагаться в две линии и соединяться между собой отсечными позициями. В пределах каждого узла обороны ротные опорные пункты также строились в две линии и соединялись между собой траншеями. Оборудовались траншеи (ходы сообщения) и между каждыми взводами и отделениями, оборонявшими отдельные долговременные огневые сооружения.
Сами долговременные огневые сооружения также постепенно меняют свой облик. На смену трудоемким железобетонным и дерево-земляным конструкциям приходят изготовленные заводским способом бронеколпаки. Широко используются вкопанные в землю танки с поврежденными моторами или ходовой частью.
Появляются подвижные огневые точки. Они представляли собой чаще всего лист из согнутого железного листа, за которым укрывался стрелок с ручным пулеметом. В процессе обороны это укрытие в темное время постоянно перемещалось с одного места на другое, в результате чего менялось положение огневой точки.
Особенно все эти новшества нашли применение на относительно стабильном Ленинградском фронте, опиравшемся на промышленность Ленинграда.
В то же время имело место недопонимание некоторыми войсковыми командующими значения полевых укрепленных районов в системе обороны объединений. Нередко при рекогносцировке нового рубежа обороны к выбору места расположения укрепленного района относились точно так же, как и к выбору рубежа полевой обороны: не учитывались задачи войск, места устройства долговременных оборонительных сооружений, порядок прикрытия их инженерными заграждениями, возможность всестороннего обеспечения их боя и многое другое. В результате этого нередко большой предварительный труд по возведению оборонительного рубежа, к которому чаще всего привлекалось местное население, был потрачен зря. Войска полевого укрепленного района после его занятия вынуждены были заниматься переоборудованием многих объектов.
Обобщение опыта строительства и боевого применения полевых укрепленных районов в 1941–1943 годах позволило в 1944 году в проект Наставления по обороне укрепленных районов Красной Армии 1944 года впервые включить специальную главу, в которой были прописаны задачи, состав, порядок организации и ведения боевых действий полевыми укрепленными районами. В ней указывалось, что эти укрепленные районы могут создаваться в ходе боевых действий: в обороне – для прикрытия важных операционных направлений, открытых флангов армий, прикрытия перегруппировки полевых войск, а также для удержания занимаемого района в целях обеспечения вынужденного отхода полевых войск; в наступлении – на второстепенных направлениях и для обеспечения флангов и стыков.