Mặt trận Rzhev-Sychyovka-Vyazma
Diễn biến > Chiến dịch "Sao Mộc"

Bài chi tiết: Chiến dịch phản công Mozhaysk-Vyazma
Khởi sự tấn công sau Phương diện quân Kalinin 2 ngày, Phương diện quân Tây giữ thế dồn ép trên cánh giữa của mặt trận và sử dụng cánh trái tổ chức tấn công theo hướng chung đến Vyazma. Ngày 10 tháng 1 năm 1942, Tập đoàn quân 20 và cánh phải của Tập đoàn quân 16 đánh chiếm khu phòng thủ kiên cố Volokolamsk, vượt sông Ruza, tấn công theo hướng chung đến Sychyovka. Tập đoàn quân xung kích 1 trên cánh phải Phương diện quân Tây phối hợp với Tập đoàn quân 30 (Phương diện quân Kalinin) tấn công theo hướng chung đến Zubtsov. Mặc dù đã tập trung hỏa lực pháo binh khoảng 75 khẩu trên 1 km chính diện tấn công, thời gian pháo kích chuẩn bị lên đến 90 phút và tăng cường binh lực trên chính diện đột phá của Tập đoàn quân 20 chỉ rộng 32 km có tỷ lệ so sánh 3,2:1 về người, 3,5:1 về pháo, 4:1 về súng cối và 2:1 về xe tăng nhưng tập đoàn quân này vẫn tiến công rất chậm chạp. Trong ngày đầu tiên, nó chỉ tiến lên được 3 đến 4 km, rất thấp so với chỉ tiêu ban đầu đặt ra là 12 km chiều sâu nhiệm vụ đột phá trong ngày đầu tiên.
Trong khi chiến dịch đang tiến triển gay go, ác liệt thì ngày 19 tháng 1 năm 1942, Tổng tư lệnh tối cao Liên Xô I. V. Stalin ra lệnh cho đại tướng G. K. Zhukov, tư lệnh và trung tướng V. D. Sokolovsky, tham mưu trưởng Phương diện quân Tây phải trả Tập đoàn quân xung kích 1 cho lực lượng dự bị của Đại bản doanh. Mặc dù G. K. Zhukov và V. D. Sokolovsky cố gắng thuyết phục rằng mặt trận rất rộng, không nên làm giảm sức ép lên Tập đoàn quân xe tăng 3 (Đức) để bảo đảm cho cuộc đột kích của Phương diện quân Kalinin đạt được kết quả tốt. Nhưng I. V. Stalin vẫn kiên quyết bác bỏ với lý do G. K. Zhukov đã có trong tay nhiều tập đoàn quân. G. K. Zhukov nhờ Tổng tham mưu trưởng B. M. Shaposhnikov can thiệp nhưng I. V. Stalin vẫn giữ ý kiến. Sau khi ra I. V. Stalin ra mệnh lệnh cứng rắn cuối cùng: "Đây là lệnh, yêu cầu chấp hành, không thảo luận", Bộ chỉ huy Phương diện quân Tây buộc phải rải Tập đoàn quân 20 trên một chính diện rộng gấp đôi. Sức tấn công của cánh Bắc Phương diện quân Tây giảm đi, khiến cho Tập đoàn quân xe tăng 3 (Đức) có điều kiện rút bớt Quân đoàn xe tăng 46 để giải vây cho các quân đoàn 23, 27 ở khu vực Olenino, đánh bật cánh trái của Phương diện quân Kalinin sang phía tây tuyến đường sắt Rzhev-Sychyovka và dùng Quân đoàn xe tăng 56 tiến xuống phía nam, phối hợp với Tập đoàn quân 9 giữ được Vyazma.
Tập đoàn quân 5 và cánh trái của Tập đoàn quân 16 đạt được nhiều kết quả hơn. Từ ngày 10 đến ngày 15 tháng 1, họ đã từ khu vực Zvenigorod - Kubinka tấn công dọc theo hai bên đường cao tốc Minsk, vượt sông Ruza trong hành tiến, đánh chiếm Dorokhovo. Đến ngày 20 tháng 1,Quân đoàn kỵ binh cận vệ 2, Sư đoàn bộ binh cận vệ 9 có các Lữ đoàn xe tăng 20, 22 mở đường đã đánh chiếm khu phòng thủ Mozhaysk và tiếp tục dồn các quân đoàn bộ binh 7, 9 (Đức) về phía tây. Trên cánh trái của Phương diện quân Tây, Tập đoàn quân 33 được tăng cường Lữ đoàn xe tăng 9 đã phát triển mũi đột kích rất sâu từ khu vực Naro Fominsk về phía tây. Ngày 15 tháng 1, Tập đoàn quân 33 vượt sông Protva, đánh lui cuộc phản kích của Quân đoàn bộ binh 20 (Đức) ở sườn phải và tiến ra cắt đứt đường sắt Vyazma đi Kaluga. Tập đoàn quân 43 đánh chiếm cứ điểm Medyn trong ngày thứ ba của chiến dịch. Hoạt động đổ bộ đường không của Quân đoàn dù 4 (Liên Xô) trong các ngày 18 và 22 tháng 1 đã làm rối loạn hậu tuyến của quân Đức. Ngày 22 tháng 1, Tập đoàn quân 49 đánh chiếm khu Yukhnov. Tướng Gotthard Heinrici điều đến khu vực này các quân đoàn bộ binh 12, 13 (Đức), chặn được đà tiến công của quân đội Liên Xô ở phía tây Yukhnov 20 km.
Tại khu vực tiếp giáp giữa Phương diện quân Tây và Phương diện quân Bryansk, các tập đoàn quân 10, 50 và 61 đã tiến công liền một mạch từ ngày 8 tháng 1 đến 26 tháng 2, đuổi Tập đoàn quân xe tăng 2 (Đức) từ khu vực Nam Tula về bên kia sông Ressa, lần lượt đánh chiếm Skuratovo (Skuratovski), Plavsk, Peremyshl, Belev (Belyov), Kozelsk. Nhận thấy hướng tấn công này có khả năng tiến triển tốt để hình thành cánh quân phía nam chia cắt Tập đoàn quân xe tăng 4 và Tập đoàn quân xe tăng 2 (Đức), ngày 27 tháng 1, tướng G. K. Zhukov điều Tập đoàn quân 16 trên hướng Mozhaysk về phía nam và đưa Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 từ lực lượng dự bị vào cửa đột phá giữa Tập đoàn quân 50 và Tập đoàn quân 61. Ngày 29 tháng 1, Tập đoàn quân 16 và Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 đánh bại Quân đoàn bộ binh 47 (Đức) tại khu vực Sukhinichi, chiếm thành phố này. Ngày 30 tháng 1, Tập đoàn quân 16 và Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 tiếp tục đánh chiếm Meshchovsk và Mosalsk. Ngày 31 tháng 1, Tập đoàn quân 10 đuổi quân Đức khỏi thành phố Kirov.
Không dừng lại tại Mosalsk, Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 của tướng P. A. Belov tiếp tục đột kích, cắt đứt đường cao tốc Warsava, phát triển tấn công lên phía tây Vyazma để đón gặp Quân đoàn kỵ binh 11 (Phương diện quân Kalinin) từ phía bắc đánh xuống theo kế hoạch. Tướng Gotthard Heinrici phải điều Quân đoàn bộ binh 43 (Đức) từ Milyatino kéo lên phản kích, bịt được cửa mở do Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 (Liên Xô) tạo ra tại khu vực tây bắc Mosalsk 35 km. Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 bị cắt đứt khỏi chủ lực Phương diện quân Tây. Cùng hướng tấn công đến Vyazma, Tập đoàn quân 33 của tướng M. E. Efremov đánh chiếm Zakharovo - Vyazishchi - Zamytskoye ngày 2 tháng 2 năm 1942 và đột kích dọc theo đường sắt về Vyazma. Ngày 3 tháng 2, tướng Georg-Hans Reinhardt điều Quân đoàn xe tăng 56 chặn đánh Tập đoàn quân 33 ở phía đông Vyazma. Quân đoàn bộ binh 20 (được rút từ Tập đoàn quân 16 xuống tăng cường) và Quân đoàn bộ binh 12 (Đức) có sư đoàn xe tăng 20 làm nòng cốt đã khóa lại hành lang Zakharovo - Vyazniki - Zamytskoye, đánh bật Tập đoàn quân 33 dạt khỏi khu vực Vyazma, buộc tập đoàn quân này phải rút về Ozerechnaya, cách Vyazma 45 km về phía tây nam.
Chiến dịch "Sao Mộc" không đạt được kết quả đã ảnh hưởng tiêu cực đến thế trận của Quân đội Liên Xô trên khu vực phía tây Moskva. Quân đội Đức Quốc xã vẫn giữ được "chỗ lồi" Rzhev-Vyazma, bao vây Tập đoàn quân 33 và Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 (Liên Xô) trong khu vực tam giác Smolensk - Vyazma - Bakhmutovo, vẫn giữ quyền kiểm soát các tuyến đường sắt quan trọng Smolensk - Vyazma và Smolensk - Bakhmutovo. Đêm 19 rạng ngày 20 tháng 2, 3.589 quân dù thuộc lữ đoàn 8, Quân đoàn độ bộ đường không 4 (Liên Xô) đã nhảy xuống một khu vực rất rộng phía nam Ozerechnaya. Có lực lượng tăng cường, từ cuối tháng 2 đến cuối tháng 3 năm 1942, Tập đoàn quân 33 (Liên Xô) đã nhiều lần cố chọc thủng vòng vây và Tập đoàn quân 50 đang phòng thủ ở khu vực Yukhnov cũng tấn công sang phía tây để đón gặp cánh quân bị vây nhưng đều không thành công.
Đầu tháng 4 năm 1942, Tập đoàn quân 4 (Đức) tăng cường gây sức ép lên cụm quân Liên Xô bị bao vây. Băng tan làm cản trở giao thông, việc tiếp tế của Phương diện quân Tây cho Tập đoàn quân 33 và Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 không còn được đảm bảo duy trì sức chiến đấu cho họ. Đạn dược và lương thực cạn kiệt. Bộ Tổng tư lệnh tối cao Liên Xô yêu cầu tướng G. K. Zhukov mở chiến dịch giải vây trên khu vực Yukhnov. Cuộc giải vây tuy thành công nhưng Quân đội Liên Xô tổn thất rất lớn. Tướng M. G. Yefremov, tư lệnh Tập đoàn quân 33 chọn con đường ngắn hơn, xuyên qua đường cao tốc Warsawa và vượt sông Ugra, phối hợp với Tập đoàn quân 43 trên khu vực Shelaky từ ngoài đánh vào. Tuy nhiên, đây lại là nơi có hệ thống phòng thủ dày đặc của Tập đoàn quân 4 (Đức). Trận tấn công của Tập đoàn quân 43 ngày 17 tháng 4 đã không đón gặp được Tập đoàn quân 33. Trước đó, ngày 13 tháng 4, Quân Đức đã phát hiện Tập đoàn quân 33 trên đường rút ra sông Ugra và tổ chức bao vây, đánh thiệt hại nặng tập đoàn quân này. Tướng M. G. Yefremov bị thương nặng và tự sát ngày 18 (hoặc 19) tháng 4 năm 1942. Đầu tháng 6 năm 1942, Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 và Lữ đoàn dù 8 rút quân thành công theo hướng Kirov, phối hợp với Tập đoàn quân 10 tấn công làm yếu tuyến phòng thủ của Quân đoàn cơ giới 40 (Đức). Quân đoàn kỵ binh cận vệ 1 trở lại đội hình Phương diện quân Tây.