С июля 1937 года — заместитель начальника, а с ноября 1937 года — начальник Автобронетанкового управления РККА. Одновременно с марта 1938 года — член Главного военного совета РККА. Сыграл значительную роль в развитии советских бронетанковых войск перед Великой Отечественной войной. Летом 1939 года участвовал в боевых действиях на Халхин-Голе в качестве военного советника по применению бронетанковых войск. Участвовал в советско-финской войне, будучи инспектором по боевому применению танковых войск, а с 17 января по 29 февраля 1940 года — командующим Резервной группой войск (3 стрелковых дивизии, 2 кавалерийских дивизии, 1 танковая бригада). Эта группа была предназначена для глубокого обхода Линии Маннергейма по льду Финского залива, но после первой неудачной попытки форсирования залива операция была отменена.