ตูคาเชฟสกีมักได้รับความชอบจาก "ทฤษฎีปฏิบัติการทางลึก" (deep operation) ซึ่งรูปขบวนผสมเหล่าโจมตีลึกหลังแนวรบข้าศึกเพื่อทำลายแนวหลังและลอจิสติกส์ของข้าศึก แต่บทบาทแน่ชัดของเขาไม่ชัดเจน และมีข้อพิพาทเพราะขาดแหล่งที่มาปฐมภูมิ และงานจัดพิมพ์ของเขามีปริมาณทฤษฎีต่อเรื่องจำกัด อาจารย์บางคนในวิทยาลัยการทหารคัดค้านทฤษฎีนี้ กองทัพแดงมักนำทฤษฎีมาในใช้ในกลางคริสต์ทศวรรษ 1930 ซึ่งแสดงเป็นมโนทัศน์ใน"ระเบียบสนามของกองทัพแดง ค.ศ. 1929" และพัฒนามากขึ้นใน"คำสั่งการยุทธ์ทางลึก ค.ศ. 1935" สุดท้ายมีการประมวลมโนทัศน์ดังกล่าวเข้าสู่กองทัพใน ค.ศ. 1936 ด้วย"ระเบียบสนามรบชั่วคราว ค.ศ. 1936" ตัวอย่างแรก ๆ ของศักยภาพของปฏิบัติการทางลึกพบได้จากชัยเหนือญี่ปุ่นของโซเวียตในยุทธการที่ฮาลฮินกอล ซึ่งทหารโซเวียตภายใต้บังคับบัญชาของเกออร์กี จูคอฟพิชิตกองทัพญี่ปุ่นที่ฮาลฮินกอลในเดือนสิงหาคมและกันยายน ค.ศ. 1939