ยุทธการที่มอสโก
แวร์มัคท์รุกเข้าสู่มอสโก (1 พฤศจิกายน-5 ธันวาคม) > การโอบล้อมที่ล้มเหลว

วันที่ 15 พฤศจิกายน ค.ศ. 1941 กองทัพรถถังเยอรมันได้เริ่มต้นการรุกของพวกเขาสู่คลิน ซึ่งที่นั้นไม่มีกองกำลังสำรองโซเวียตอยู่เลย เพราะความต้องการของสตาลินที่พยายามจะเข้ารุกตอบโต้กลับที่โวโลโคลัมสค์ ซึ่งได้บังคับให้ย้ายกองกำลังสำรองที่มีอยู่ทั้งหมดไปยังทางใต้สุด การโจมตีของเยอรมันช่วงแรกได้ถูกแบ่งออกเป็นแนวรบออกเป็นสองส่วน โดยแบ่งแยกกองทัพที่ 16 ออกจากกองทัพที่ 30 หลายวันของการสู้รบเข้มข้นที่ตามมา  จูคอฟได้บันทึกไว้ในอนุทินของเขาว่า "พวกข้าศึกเมินเฉยต่อผู้บาดเจ็บ ซึ่งกำลังเข้าโจมตีแนวหน้า มีความตั้งใจที่จะเข้าไปยังกรุงมอสโกโดยวิธีการใด ๆ ที่จำเป็น" แม้ว่าแวร์มัคท์จะพยายามโจมตี การป้องกันหลายชั้นได้ลดความสูญเสียของโซเวียต ในขณะที่กองทัพที่ 16 ของโซเวียตก็ค่อย ๆ ล่าถอยและคอยก่อกวนกองพลเยอรมันอย่างต่อเนื่องซึ่งกำลังพยายามที่จะหาทางตีฝ่าป้อมปราการป้องกัน[ต้องการอ้างอิง]
กองทัพยานเกราะที่สามได้เข้ายึดครองคลินภายหลังการสู้รบอย่างหนักในวันที่ 23 พฤศจิกายน ต่อโดยโซลเนียชโนกอร์สค์ในวันที่ 24 พฤศจิกายนและอิสตราในวันที่ 24/25 พฤศจิกายน การต่อต้านของโซเวียตยังคงแข็งแกร่ง และผลลัพธ์ของการสู้รบนั้นไม่อาจสรุปออกมาได้ ตามรายงาน สตาลินได้ถามจูคอฟว่า จะสามารถปกป้องมอสโกได้สำเร็จหรือไม่และสั่งให้เขา "พูดอย่างตรงไปตรงมา เฉกเช่นเดียวกับคอมมิวนิสต์" จูคอฟได้ตอบว่าเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ต้องการกำลังสำรองอย่างเร่งด่วน ในวันที่ 27 พฤศจิกายน กองพลยานเกราะที่ 7 ของเยอรมันได้เข้ายึดหัวสะพานข้ามคลองมอสโก-วอลกา ซึ่งเป็นสิ่งกีดขวางแห่งสุดท้ายที่สำคัญก่อนที่จะเข้าถึงมอสโกและยืนอยู่ห่างจากพระราชวังเครมลินอย่างน้อยกว่า 35 กิโลเมตร (22 ไมล์) แต่การโจมตีตอบโต้กลับอันทรงพลังของกองทัพสนามที่ 1 ทำให้พวกเขาต้องล่าถอย ทางตะวันตกเฉียงเหนือของมอสโก แวร์มัคท์ได้มาถึงครัสนายาปอลยานา อยู่ห่างจากพระราชวังเครมลินอย่างน้อยกว่า 29 กิโลเมตร (18 ไมล์) ในใจกลางกรุงมอสโก เจ้าหน้าที่นายทหารเยอรมันสามารถมองเห็นอาคารสำคัญบางแห่งของเมืองหลวงโซเวียตผ่านทางกล้องส่องทางไกลของพวกเขา กองกำลังทั้งฝ่ายโซเวียตและฝ่ายเยอรมันต่างหมดกำลังลงอย่างรุนแรง บางครั้งมีเพียงทหารปืนไรเฟิลจำนวน 150-200 นาย—กองร้อยที่มีกำลังเต็มที่—เหลือไว้เพียงแค่กรมทหาร
ในทางใต้ ใกล้กับตูลา การสู้รบได้เริ่มต้นใหม่ในวันที่ 18 พฤศจิกายน ค.ศ. 1941 โดยกองทัพยานเกราะที่สองได้พยายามที่จะโอบล้อมเมือง กองกำลังเยอรมันที่เกี่ยวข้องถูกโจมตีอย่างรุนแรงจากการสู้รบครั้งก่อนและยังไม่มีชุดกันความหนาว  ด้วยผลลัพธ์ การรุกคืบของเยอรมันช่วงแรกได้แค่เพียง 5-10 กิโลเมตร (3.1-62 ไมล์) ต่อวัน. ยิ่งไปกว่านั้น ได้เปิดเผยให้กองทัพรถถังของเยอรมันถูกโจมตีขนาบข้างจากกองทัพที่ 49 และ 50 ของโซเวียต ที่อยู่ใกล้กับตูลา ทำให้การรุกต้องล่าช้าไปอีก อย่างไรก็ตาม กูเดรีอันสามารถติดตามการรุกและได้กระจายกองกำลังของเขาในการโจมตีแบบรูปดาวเข้ายึดครองสตาลิโนกอร์สค์ ในวันที่ 22 พฤศจิกายน ค.ศ. 1941 และโอบล้อมกองพลปืนไรเฟิลโซเวียตที่คอยประจำการอยู่ที่นั้น วันที่ 26 พฤศจิกายน รถถังเยอรมันได้มาถึงคาชิรา เมืองที่คอยควบคุมทางหลวงสายสำคัญสู่มอสโก ในการตอบสนอง การโจมตีตอบโต้กลับของโซเวียตได้เปิดฉากขึ้นในวันต่อมา กองทัพน้อยทหารที่ 2 กองพลทหารการ์ดที่ 1 และกองพลทหารองค์รักษ์ที่ 2 ภายใต้บัญชาการโดยนายพลปาเวล เบลอฟ ได้ให้การสนับสนุนโดยการจัดตั้งรวบรวมกองกำลังอย่างเร่งรีบ ซึ่งรวมทั้งกองพลปืนไรเฟิลที่ 173, กองพลน้อยรถถังที่ 9, กองพันรถถังที่ถูกแยกออกเป็นสองกองพัน และทำการฝึกซ้อมและหน่วยทหารราบ การรุกของเยอรมันได้หยุดชะงักลงใกล้กับคาชิรา เยอรมันได้ถูกขับไล่กลับไปในช่วงต้นเดือนธันวาคม สามารถปกป้องทางใต้ที่จะเข้าสู่เมือง  ส่วนตูลาเอง ก็ได้รับการป้องกันโดยป้อมปราการและการป้องกันอย่างเหนียวแน่นส่วนใหญ่จากกองทัพที่ 50 ซึ่งมีทั้งทหารและพลเรือน ในทางใต้ แวร์มัคท์ไม่เคยเข้าใกล้เมืองหลวง การเข้าตีครั้งแรกของแนวรบตะวันตกในการรุกตอบโต้กลับบนเขตชานเมืองมอสโกกับกองทัพยานเกราะที่ 2 ของกูเดรีอัน
เนื่องจากการต่อต้านทั้งทางเหนือและทางใต้ของมอสโก วันที่ 1 ธันวาคม แวร์มัคท์ได้พยายามที่จะเข้าโจมตีโดยตรงจากทางตะวันตกตามทางหลวงมินสค์-มอสโกใกล้กับเมืองนาโร-โฟมินสค์ การรุกครั้งนี้ได้รับการสนับสนุนของรถถังที่จำกัดและมุ่งเป้าไปที่การป้องกันของโซเวียตอย่างกว้างขวาง ภายหลังจากพบกับการต้านทานอย่างเหนียวแน่นจากกองพลปืนไรเฟิลยานยนต์องค์รักษ์ที่ 1 ของโซเวียตและการโจมตีตอบโต้กลับด้านข้างที่ถูกจัดฉากขึ้นโดยกองทัพที่ 33 การรุกของเยอรมันได้หยุดชะงักและถูกขับไล่กลับไปในสี่วันต่อมาในการรุกตอบโต้กลับของโซเวียตที่ตามมา วันเดียวกัน กรมทหารราบที่ 638 ซึ่งเต็มไปด้วยชาวฝรั่งเศส ซึ่งเป็นเพียงกองกำลังทหารต่างชาติหน่วยเดียวของแวร์มัคท์ได้เข้าร่วมในการรุกสู่มอสโกและได้ปฏิบัติหน้าที่ใกล้กับหมู่บ้านดยูต์โคโว วันที่ 2 ธันวาคม กองพันลาดตระเวนได้มาถึงเมืองฮีมกี ซึ่งอยู่ห่างจากพระราชวังเครมลินในใจกลางมอสโกเพียงระยะทาง 30 กิโลเมตร (19 ไมล์) ถึงสะพานข้ามคลองมอสโก-วอลกาและสถานีรถไฟ ซึ่งเป็นเส้นทางที่ใกล้ที่สุดของกองกำลังเยอรมันในการสู่มอสโก
ฤดูหนาวในยุโรป ค.ศ. 1941–42 เป็นช่วงเวลาที่หนาวจัดมากที่สุดในคริสต์คศวรรษที่ 20 วันที่ 30 พฤศจิกายน ฟ็อน บ็อคได้กล่าวอ้างในรายงานไปยังเบอร์ลินว่า อุณหภูมิอยู่ที่ −45  องศาเซลเซียส (−49 องศาฟาเรนไฮต์) นายพล Erhard Raus ผู้บัญชาการแห่งกองพลยานเกราะที่ 6 ได้บันทึกผลติดตามอุณหภูมิเฉลี่ยรายวันในอนุทินสงครามของเขา ซึ่งแสดงให้เห็นถึงช่วงที่อากาศหนาวเย็นจัดมากขึ้นอย่างกระทันหันในวันที่ 4-7 ธันวาคม: ตั้งแต่−36 ถึง −38 องศาเซลเซียส (−37 ถึง −38 องศาฟาเรนไฮต์) แม้ว่าจะไม่ทราบถึงวิธีการหรือความน่าเชื่อถือของการวัดของเขา ตามผลรายงานอุณหภูมิอื่น ๆ ที่แตกต่างกันอย่างมาก จูคอฟได้บอกว่า สภาพอากาศหนาวเย็นของเดือนพฤศจิกายนยังอยู่เพียงราวประมาณ −7 ถึง −10 องศาเซลเซียส (+19 ถึง +14 องศาฟาเรนไฮต์) บันทึกผลของกรมอุตุนิยมวิทยาของโซเวียตอย่างเป็นทางการได้แสดงให้เห็นถึงจุดที่ต่ำสุด อุณหภูมิต่ำสุดของเดือนธันวาคมถึงอยู่ที่ −28.8 องศาเซลเซียส (−20 องศาฟาเรนไฮต์ ) ตัวเลขเหล่านี้ได้บ่งชี้ถึงสภาพอากาศที่หนาดจัดอย่างรุนแรง และกองทหารเยอรมันถูกแช่แข็งโดยปราศจากเสื้อผ้ากันความหนาว ใช้อุปกรณ์ที่ไม่ได้ถูกออกแบบมาสำหรับอุณหภูมิต่ำเช่นนี้ มีการรายงานถึงผู้ป่วยเป็นโรคหิมะกัดมากกว่า 130,000 รายในท่ามกลางทหารเยอรมัน น้ำมันจาระบีที่ถูกแช่เข็งจะถูกลบออกจากปอกกระสุนที่ถูกบรรจุเอาไว้ และยานพาหนะจะให้ความอบอุ่นเป็นเวลาหลายชั่วโมงก่อนใช้งาน สภาพอากาศหนาวจัดได้เข้าโจมตีกองทหารโซเวียตเช่นเดียวกัน แต่พวกเขาได้เตรียมความพร้อมมาดี เสื้อผ้าได้ถูกเสริมด้วยเครื่องนุ่งห่มและรองเท้าบูทของโซเวียต ซึ่งมักจะอยู่ในสภาพดีกว่าเสื้อผ้าของเยอรมัน เนื่องจากเจ้าของจะใช้เวลาอยู่ที่แนวหน้าน้อยกว่ามาก ศพได้ถูกทำให้ละลายเพื่อเอาสิ่งของออกมา ครั้งหนึ่งเมื่อศพจำนวนสองร้อยศพได้ถูกทิ้งไว้ในสนามรบ "หน่วยคอมมานโดเลื่อย" จะได้รับเสื้อผ้าที่เพียงพอสำหรับทุกคนที่สวมใส่ในกองพัน
การเข้ารุกสู่มอสโกของฝ่ายอักษะได้หยุดลง ไฮนทซ์ กูเดรีอันได้เขียนบันทึกไว้ในอนุทินของเขาว่า "การรุกสู่มอสโกได้ล้มเหลว ... พวกเราประเมินกำลังของข้าศึกต่ำเกินไป เช่นเดียวกับขนาดและสภาพอากาศของพวกเขา ด้วยความโชคดี, ข้าพเจ้าได้หยุดกองทหารของข้าพเจ้าเอาไว้ในวันที่ 5 ธันวาคม มิฉะนั้นความพินาศย่อยยับก็ไม่อาจที่จะหลีกเลี่ยงได้."