Ved angrepet mot Mozjajsklinjen forsøkte de tyske styrkene å omgå den; nordover gikk offensiven mot den svakt forsvarte byen Kalinin, mens i sør var det Kaluga og Tula som ble angrepet. Bortsett fra Tula var offensiven sør for linjen en suksess, og Wehrmacht fulgte opp med et frontalangrep mot linjen. Mozjajsk og Malojaroslavets ble erobret den 18. oktober, Naro-Fominsk den 21. og Volokolamsk den 27. oktober etter harde kamper. På grunn av den økende faren for flankeangrep var sovjetstyrkene nødt til å falle tilbake øst for elven Nara.