第1親衛戦車旅団
ロコソフスキーは第18狙撃兵師団と第50騎兵師団に加え、新たに編入された第1親衛軍、第27戦車旅団、第28戦車旅団と砲兵連隊や対戦車兵連隊、3個カチューシャ大隊を従えて、より強力な攻勢部隊を編成した。第1親衛戦車旅団は15両のT-34と2両のKV-1で敵陣営の正面から突破を図り、3両のT-34(ラヴリネンコ小隊)が敵の位置を明かすため先陣を切って砲撃した。ラヴリネンコ小隊に続いて、KV-1(ザスカリコ、ポリャンスキー各車長)が援護に当たっている。第27、第28戦車旅団は両側面から挟み込みに回った。
11月13日から14日にかけての猛攻により、スキルマノヴォの橋頭保を奪取した。ソ連側の記録によると、スキルマノヴォにおける一連の戦闘で、ドイツ側の戦車34両、火砲23門、迫撃砲26門、トラック8台、機関銃巣(ロシア語版)20ヵ所、木製トーチカ(ロシア語版)13ヵ所を破壊し、最大3個歩兵中隊を撃破したとされている。ドイツ側では、「激しい戦闘の後、橋頭堡はそれ以上の損害を避けるため降伏した。第10装甲師団は2両の52トン戦車と4両の大破状態にある戦車を含む、計15両の敵戦車を撃破した。」との記録がみられる。一方、ソ連側の資料では、11月16日までに、第1親衛戦車旅団は19両のKV戦車とT-34、20両の軽戦車が残存していたとされる。カトゥコフは、「短期間の歴史の中で初めて、旅団は大きな損害を被った」と一連の戦闘を評価している。
橋頭保の占領が成功した後、予期される攻勢をかわすためにヴォロコラムスクに位置するドイツ軍の後方へ進出する決断をした。
11月16日の夜、第16軍は部隊の再編成を行い、同日10時から戦闘が始まった。その日の朝、第316狙撃兵師団と騎兵部隊はドヴァートル指揮下で既に戦火を交えている。第16軍は終日右翼での攻撃に徹し、左翼及び中央の防衛に努めた。特に、第1親衛戦車旅団が加わった第316狙撃兵師団と、第11戦車師団(ロシア語版)第1戦車大隊が配属されたドヴァートル指揮の騎兵部隊は、ドイツ国防軍第46自動車化軍団(ロシア語版)第5および第11装甲師団(ロシア語版)(ハインリヒ・フォン・フィーティングホフ装甲兵大将指揮)及び第5軍団第2装甲および第35、第106歩兵師団(ロシア語版)(リヒャルト・ルオッフ歩兵大将指揮)と激しく戦火を交えた。
16日から30日にかけて、旅団はヴォロコラムスクで防衛戦に徹し、第16軍のイストラ貯水池(ロシア語版)への後退を援護した。ソ連側の記録によると、退却を支援した一連の戦闘で戦車106両、火砲16門、対戦車砲37門、航空機5機、迫撃砲16門、トラック8台、機関銃巣27ヵ所、自動車55台、バイク51台などを撃破した。一方で、旅団は7両の戦車を失っている。11月24日までに保有戦車は26両に、27日には17両(KV-1:2両、T-34:6両、T-60:9両)に減少した。
11月29日、レニングラード高速道路(ロシア語版)沿いに位置しているソルネチノゴルスク(ロシア語版)からクリュコヴォ(ロシア語版)にかけての地域でドイツ軍の突破口を塞ぐため、旅団はバランツェヴォ(ロシア語版)やブリョホヴォ(ロシア語版)、カメンカに築かれた新たな防衛線に移動した。
大祖国戦争中、第1親衛戦車旅団は4758人がソ連の勲章や記章を受章しており、そのうち29人がソ連邦英雄となった(カバルド・カルダノフ、ドミトリー・ラヴリネンコの2名は1990年に叙勲)。二重英雄は2人いる。また、栄光勲章を3等級全て受章した人物は1人である。
以下、名前は二重英雄。
戦車部隊の壊滅を受け、赤軍総司令部は戦車部隊の再建を図った。1941年8月19日、第9機械化軍団第20戦車師団の指揮官だったミハイル・カトゥコフを指揮官に据え、第15戦車師団の残党勢力及び第20戦車師団の一部によって組織された第4戦車旅団が、スターリングラード州プルドボイ(ロシア語版)の村で発足した。これを受け、スターリングラードトラクター工場(英語版)で製造された新型のT-34が、第4戦車旅団に配備されることになった。第15戦車師団から配属されていた後のトップ戦車エース、ドミトリー・ラヴリネンコはこのときT-34小隊の小隊長に任命されており、「これでヒトラーに借りを返せる」と発言している。また、ウラルからはKV-1を主力とする重戦車中隊が加わった。
旅団としての体制が整うと、9月23日に必要な人員や物資を列車に積み込んで移動を開始し、9月28日にはモスクワ州クビンカ(ロシア語版)近郊のアクロヴォ(ロシア語版)村に到達した。移動を開始した時点で旅団には戦車が29両(T-34/76が22両、KV-1が7両)あり、さらにクビンカでBT-7やBT-5、修理中だった旧式のBT-2なども合流したため、最終的に49両の戦車を抱える規模へと成長した。なお、コンスタンチン・コジャノフ(ロシア語版)上級中尉指揮下の第3戦車大隊に関しては、この時点で戦闘装備の受領が完了していなかったため、クビンカに留まることとなった。
第1親衛戦車旅団の偵察主任であるアンドラニク・マヌキャン(ロシア語版)親衛大尉と、戦車小隊司令官であるユーリー・スヴャシシェンコ(ロシア語版)親衛中尉には、ソ連邦英雄称号が贈られている。
一連の戦闘で、旅団は32両(18両が炎上、14両が撃破)の戦車を喪失した。ソ連側の資料によると、敵の損失は戦車60両、航空機76機、火砲218門、対戦車砲187門、迫撃砲192門、車両1500台、兵士・将校9000人以上であり、ソ連陣営は航空機17機、車両2877台、火砲204門、貯蔵庫49ヶ所、捕虜3万人以上を奪い取ったとされる。
1945年4月5日、第1親衛戦車旅団はブランデンブルク県(ロシア語版)侵攻の際に、司令部の任務を模範的に遂行して勇気を示したことが評価され、ソビエト連邦最高会議幹部会令によって2度目のレーニン勲章が授与された。
1945年2月、ドイツ軍の捕虜で3度目の脱走に成功した、アメリカ軍のジョセフ・ベイル軍曹が旅団の第1戦車大隊のもとにやってきた。副官のアレクサンドラ・サムセンコ親衛大尉はベイルの後方への移送を提案したが、本人による説得もあって、赤軍とともに戦うこととなった。戦車大隊にはアメリカのM4中戦車も配備されており、ベイルとの共闘が十分に生かされた。ベイルは、アメリカとソ連の両国で戦った唯一の軍人とされ、2008年から2011年まで在ロシアアメリカ合衆国大使を務めたジョン・ベイル(英語版)の父親でもある。別の部隊で戦車部隊を指揮していた旅団の連絡将校であるサムセンコは、3月3日に戦闘中の負傷によって戦死している。