В декабре 1941 года уже ставший за отличия подполковником В. И. Гражданкин назначен начальником армейской оперативной группы гвардейских миномётных частей (ГМЧ) Северо-Западного фронта. Во главе её участвовал в Ржевско-Вяземской операции, выполняя боевую задачу по поддержке огнём боевых действий 39-й армии в районе Ржев, Оленино, Сычевка. С июля 1942 года командовал 2-й гвардейской учебной миномётной бригадой в составе 1-й гвардейской минометной дивизии ГМЧ, с 15 декабря командовал всей дивизией. Эта дивизия была вскоре передана в состав 1-й ударной армии Северо-Западного фронта и участвовала в феврале 1943 года в Демянской наступательной операции.