10月中-11月初，在莫扎伊斯克防御地区展开了多次激烈的战斗中，苏联红军对德军优势兵力进行了顽强抵抗，将其阻止在了拉马河、鲁扎河、纳拉河等地区。莫斯科疏散了许多政府机关和最重要的企业，1941年10月20日，国防委员会在莫斯科及其附近地域实行戒严。当局命令居民在街道筑起防御工事，连克里姆林宫附近都不例外，组建新的民兵师，使得全城做好巷战的准备。

　10月23日，叶缅蓼科上将指挥的布良斯克方面军剩余部队突出重围，但古德里安的坦克集团军依然紧追不舍，并与29日逼近莫斯科左翼的重要军工城市——图拉。由于第50集团军的红军战士和图拉民兵的坚守，德军始终无法突破图拉防线，这使得德军的右翼大大延长，导致其在战线中部无法以足够的战术密切作战。

　11月初，莫斯科苏联红军又得到了10万人，300辆坦克，2000门火炮的补充。

　1941年11月7日，十月革命24周年的阅兵式，当时纳粹德国的军队已到达，为了提升国民及军队的士气，斯大林命令1941年11月7日在红场举行阅兵典礼并发表著名演说，他说道，“我们的国家正在遭受到入侵，全体苏维埃公民和军队都要不惜用尽每一滴献血来保卫苏维埃土地和村庄”。当天，苏联广播站都播放了这次演说，而原本是在11月7日10点准时阅兵，但是提前到了8点10分。这一次阅兵是有巨大意义的，苏联向全世界表明了战斗到底的决心。政府和斯大林红场上的下一次阅兵是1945年5月。队伍在克里姆林宫前检阅，然后直接开赴前线。苏联红军以预备队和补充兵员加强了西方面军。布良斯克方面军撤销，各方面军首领命令扼守所占领的地区，阻止德军从西北和西南迂回莫斯科。

　十一月后，莫斯科地面积雪近1米厚，为了不被德国空军发现，部队沿最短的路径开路，而开路工具也是最简单的，是马拉压路机，并设置了分流点，道路两旁竖起了2-3米的雪堆，还将汽车漆成白色，这样便很难让高空侦察机发现。

　11月13日，德陆军总参谋长哈德尔在中央集团军群总部召开了个军团参谋长会议，下达了“1941年秋季攻势命令”。中央集团军群为此共集中了51个师。担任正面攻击任务的是克鲁格的第4集团军，其左边是霍特的第3装甲集团和霍普纳的第4装甲集团军，其任务是分别从北方和西方包围莫斯科，于是德军第3,4装甲集群重新部署在靠近加里宁和沃洛科拉姆斯克的北线，他们的部队绕开伊斯特拉水库，占领了克林和索尔涅奇诺戈尔斯克。右面的古德里安的第2装甲军团则从南面向莫斯科包围，他们突破了图拉防线，但被一支苏联红军中队拖延了几个小时。

　苏联红军经过11月底-12月初的顽强地勘和多次反突击，德军突向莫斯科的最后企图破产了，苏联红军虽然多次处于危急状态，但是终于坚持下来了，并且消耗了大量的德军，仅在1941年11月16日到12月5日这段时间内，德军在莫斯科附近就死伤15.5万余人，损失坦克约800多辆，火炮300门，飞机近1500架。

　据说，霍普纳推进了工程营摩托车兵，在1941年11月30日冲进了一个距离莫斯科中心只有8公里的郊区。关于这件事，有一种说法是摩托车兵全部阵亡，另一种说法是他们很快都撤退了。

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