モスクワの戦い
ドイツ軍の攻撃は止まったにもかかわらず、ドイツの諜報機関はソ連軍がこれ以上予備兵力を持っておらず、反攻する事はできないと想定していた。この推定が間違っている事は、スターリンが開戦前にシベリアと極東から移送した18個師団、戦車1700両、飛行機1500機以上の予備兵力を投入する事で証明された。ジューコフとヴァシレフスキーの提案した攻勢が最終的にスターリンに許可される12月の初めまでの間に、赤軍は58個師団を蓄えた。これらの新しい予備兵力を加えてもなお、ソ連軍は反攻作戦に1,100,000名の兵士しか作戦に投入できず、ドイツ軍にわずかに兵力で劣っていた。それにもかかわらず、軍の用心深い展開により、いくつかの決定的な地点では兵数はドイツ軍に対して優位を確保した。
1941年12月5日、モスクワへの直近の脅威を取り除くための反攻作戦がカリーニン方面軍により開始された。西方面軍の攻撃は翌日に開始された。数日後の僅かな先進により、ソ連は12月12日にソルネチノゴルスクを、12月15日にクリンを奪還した。グデーリアンの軍はヴェニョーフとスヒーニチから立て続けに撤退した。トゥーラに差し迫った脅威はこうして取り除かれた。
12月8日ヒトラーは総統司令39号を発令した。この司令は全戦線において防御体制を取る事を命じた。ドイツ軍はその時いた地点では強固な防御を固めることができず、戦線を強化するために退却せざるを得なかった。グデーリアンはハンス・シュミットとヴォルフラム・フォン・リヒトホーフェンと同日に行った議論を書き留めており、両司令官は現在の戦線を維持することはできない事に同意していた。
この現象はロシアではラスプティッツァ(英語版)という現象で知られる。ドイツの機甲部隊は大幅に機動力が削がれ、ソ連軍が撤退し再編成する事を許した。
ソ連軍は局所的に反撃にでた。例として第4装甲師団はムツェンスク近郊のドミトリー・レルユシェンコ(英語版)の第4戦車旅団による待ち伏せ攻撃を受けた。ドイツの機甲部隊が防衛線を超えて進軍してきたので、新たに製造されたT-34は森に隠された。ソ連の歩兵のよせ集めの部隊がドイツ軍の進軍を阻止している間、ソ連の戦車は両翼に回りこみ、ドイツのIV号戦車を攻撃した。ドイツ軍にとってT-34の出現とその威力はとても衝撃的であったため、グデーリアンの強い主張によりT-34についての特別な調査委員会が作られることになった。
10月31日から11月15日の間、陸軍総司令部(OKH)はモスクワへの2度目の攻勢を準備する一方、戦闘行為を一時中止した。中央軍集団は数の上ではかなりの戦力を有していたが、これまでの戦いによる疲弊のため戦闘能力が喪失していた。ドイツは東からのソ連の増援の絶え間ない到来と、大規模な予備兵力の存在に気付いたが、ソ連が莫大な損害を出してでも、モスクワを防衛しようと決意しているとは予想していなかった。しかし10月の状況と比較して、ソ連の狙撃師団はより強力な防衛陣を築いていた。3重の防衛網が都市とクライン近郊のモジャイスクの一部を囲んでいた。大半のソ連の野戦軍は多層の防衛陣を築き、少なくとも2個狙撃師団が、2層目に配置させた。