沙波什尼科夫1903年就在沙皇軍隊裏當軍官，他思路廣闊，有一個敏銳的分析頭腦。在20年代寫了《軍隊的頭腦》一書，為人謙虛寬厚，紀律嚴明。斯大林提撥他負責總參謀部的工作，主管軍事工程和防禦工事。
1941年2月1日，朱可夫就任總參謀長，他在沙皇軍隊中是一名軍士，是在實戰中成長起來的指揮官。1939年在中蒙邊界的哈勒欣河指揮幾個裝甲師，戰績顯赫，一舉殲滅了日軍5萬多人。
提撥朱可夫任總參謀長，顯然是鐵木辛哥提議的。當斯大林把朱可夫召到他的辦公室時，朱可夫大吃一驚。他爭辯說，他是野戰軍軍官，毫無參謀工作經驗。斯大林聽了他的申辯後簡練地重複說：“政治局已經決定任命你了。”他把重音放在“決定”兩個字上。
斯大林是個事必親躬的領導者，凡有關加強武裝部隊的各項工作，從挑選高級軍官到實現機械化的計劃，特別是采用T-34式坦克和新式火箭炮喀秋莎等，斯大林都沒有依靠政治局、總軍事委員會或其他機構的正式會議。
一天星期六的晚上，朱可夫應約到斯大林別墅向斯大林彙報工作。鐵木辛哥和庫利克早已在那裏。斯大林隨即問道：“你見過火箭炮喀秋莎沒有？”
“隻聽說過，但沒有見到。”
“哦，那你應當同鐵木辛哥、庫利克和阿博連科去靶場看一看火箭炮射擊。”
斯大林聽完報告後問朱可夫對德國空軍有什麼看法。朱可夫說：“德國人有一支不錯的空軍。他們的飛行人員在同陸軍協同作戰方麵受過很好的實際鍛煉。至於飛機，我們的新式殲擊機和轟炸機絲毫不比德國的差，甚至還要好一些。可惜的是這種飛機太少了。”
作為國防基礎的國民經濟，這些年來蘇聯有了很大的發展。前兩個五年計劃都超額完成了。按照第三個五年計劃（1938－1942）的要求，重工業和國防工業仍然得到了特別迅速的發展。整個工業年產量雖然平均增加13%，但國防工業的年產量則增加了39%。許多製造廠轉為生產國防技術裝備，一批大型專業軍事工廠開始興起。就這樣，蘇聯重工業和國防工業的脈搏跳動得更快了，在臨戰前的歲月裏，達到了最緊張、最充分的程度。整個國家生活也變得更加嚴格、更加集中了。
1939年8月舉行的最高蘇維埃第四次特別會議，通過了《普遍義務兵役法》。根據新兵役法，應征年齡為19歲，中學畢業生服役年齡為18歲。同時延長了服役期。到1941年1月1日，蘇聯陸軍、海軍、空軍和防空軍校較1939年增加了1.8倍，軍隊總數發展到420萬人以上。
與此同時，還對國民進行普遍的軍事訓練。每年有好幾萬飛行愛好者、跳傘員、射手和航空機械員，在300所以上的航空和汽車摩托俱樂部、航空學校和滑翔俱樂部學習專業知識。青年入伍前學到的這些技能，為進入軍隊打下了基礎。
各級指揮人員的專業訓練方麵，有200所以上的軍事學校，19所學院，10個附屬在普通大學的軍事係，7所高等海軍學校，幾十萬人在這些院校中受過良好的教育。通過這些訓練，大大提高了紅軍指戰員的軍事素質。
隨著國防工業的發展，陸海空軍的裝備也大大加強。僅就空軍來說，1940年底航空工業比1939年增長了70%以上。在從國民經濟其他部門轉歸航空工業的企業裏，同時興建的航空發動機廠和航空儀器廠，根據準確檔案，從1939年1月到1941年6月22日，工業部門為紅軍提供了1.7745萬架作戰飛機，其中有3719架新式飛機。
1940年春夏之際，德國軍隊對西方的閃電戰進攻，更加劇了蘇聯戰備的緊迫性。就在這緊張時刻，斯大林決定組建新機械化軍、坦克師和摩托化師以及反坦克部隊。按照計劃，要裝備齊這些新建的機械化部隊，僅新式坦克就需要1.66萬輛，總共需要坦克3.2萬輛左右。為此斯大林號召加緊生產，延長工作時間。他說：“隻有平時多流汗，戰時才能少流血！”
就在這個時候，斯大林要副國防人民委員沙波什尼科夫，就德國入侵可能采用什麼計劃，起草一份全麵的參謀報告。在1940年9月的政治局會議上，斯大林否定了這份報告。他雖然表麵上否定了這份報告，但還是十分細致地聽取了彙報、細心地研究了這份報告。
沙波什尼科夫認為，德國的主攻方向將在波羅的海和普裏皮亞特沼澤地之間，針對斯摩棱斯克和莫斯科。
斯大林不以為然地說：“我不明白總參謀部為什麼擬定了把兵力集中到西部方向的方針。有一種說法認為，希特勒將沿最短的路線對莫斯科實施主要打擊。但是，我認為，對德國人來說，特別重要的是烏克蘭的糧食和頓巴斯的煤。沒有這些最重要的資源，德國法西斯就不可能進行長期的大規模戰爭。希特勒已在巴爾幹站穩了腳跟，看來他將準備對西南方向實施主要突擊。”
由於斯大林在判斷德軍主要攻擊方向上犯了錯誤，不得不在戰爭前夕，把早先集中在烏克蘭和後來調往那裏的第19集團軍全部，和第16集團軍的許多部隊，大約100個師轉移到西南方向，對戰爭初期的發展產生了極為不利的影響。
蘇聯1941年春天修訂的作戰計劃，對於現代戰爭初期的作戰特點也缺乏充分認識。當時蘇聯最高統帥部認為，像德國和蘇聯這樣的大國之間的戰爭，應該像以前那樣，先在邊境交戰幾天，雙方主力才進入交戰。尤其是對希特勒的“閃電突擊”和雄厚的人力物力估計不足。事實上，無論是兵力還是綜合國力，兩國都相差懸殊。
戰爭前夕，德國同被它占領的國家一起，年產鋼3180萬噸，煤為6.964億噸。蘇聯鋼產量為1830萬噸，煤產量為1.659億噸。德國的弱點在石油方麵，但由於從羅馬尼亞輸入石油，依靠已建立的儲備和合成油料的生產，從而得到某種程度的彌補。
德國擁有強大的軍事經濟潛力，在較短的時間內建成300個以上的大軍事工廠，軍事生產1940年比1939年增加了2/3，比1932年增加了21倍。1941年德國工廠生產了1.1萬架飛機，5200輛坦克和裝甲車，7000多門75毫米以上口徑的大炮，170多萬支步槍和自動槍。此外還有戰爭掠奪來的大量武器，以及仆從國和被占領國的生產能力。
截止1941年6月，德國軍隊比1940年增加了355萬人，總數達到850萬人，即214個師。而蘇聯到6月份，連同征召的補充兵員在內，共有500萬人。希特勒認為，進攻蘇聯的有利時機來到了。