根據希特勒的指令，德國空軍負責對蘇聯首都莫斯科進行空襲。7月22日，德國空軍第2航空隊在阿爾伯特·凱塞林元帥的指揮下，出動127架戰機對莫斯科進行了空中打擊。 在同年的剩餘時間裏，德國空軍共對莫斯科發動了75次空襲，有59次轟炸出動了不少於60架的飛機。
7月3日，斯大林向全國發表廣播講話，命令蘇聯紅軍實行日俄戰爭期間曾經使用過的“焦土政策”，不必考慮平民的傷亡。當時，這項原本是為了對付德國人的軍事舉措給烏克蘭和白俄羅斯人民帶來了無窮的災難。斯大林這樣說道：“一旦紅軍被迫撤退，所有能夠運載的物資必須一同撤退，不能給敵人留下一台發動機、一節車廂、一粒糧食、一滴汽油……在敵占區，不能讓法西斯德軍及仆從國軍隊獲得任何生存空間，力爭通過這些措施使敵人舉步維艱，不戰自潰。”
8月5日，德軍包圍下的斯摩棱斯克淪陷，31萬蘇軍被俘。然而，就在這次勝利一個月後，希特勒再次改變了主意，莫斯科又一次成為首要目標。
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《蘇德互不侵犯條約》
《蘇德互不侵犯條約》，又稱《蘇德條約》、《莫洛托夫—裏賓特洛甫條約》或《希特勒—斯大林條約》，是1939年8月23日蘇聯與納粹德國在莫斯科簽訂的一份秘密協議。蘇方代表為莫洛托夫，德方代表為裏賓特洛甫。該條約劃分了蘇德雙方在東歐地區的勢力範圍。
雙方兵力分析
德軍：
德軍基本力量集中於斯摩棱斯克以東“中央”集團軍群（司令為博克元帥）地帶。“中央”集團軍群轄第9（司令為施特勞斯上將）、第4（司令為克魯格元帥）、第2集團軍（司令為魏克斯上將），坦克第3（司令為霍特上將）、第4（司令為霍普納上將）、第2集群（司令為古德裏安上將，1941年10月起坦克第2集群改稱坦克第2集團軍，1942年1月起坦克第3、第4集群分別改稱坦克第3、第4集團軍），共74個半師，含14個坦克師和8個摩托化師，亦即約占蘇德戰場步兵師總數的38%，坦克師和摩托化師的64%。陸軍由第2航空隊進行支援。“中央”集團軍群總計約有180萬人，坦克1700輛，火炮和迫擊炮1.4萬餘門，飛機1390架。德軍不僅在數量上，而且在武器質量上也占優勢，因為當時蘇軍坦克和飛機有一半以上是舊式的。德軍在坦克、航空兵、以及摩托化步兵方麵的優勢尤為明顯。
蘇軍：
參加莫斯科會戰的蘇軍有：西方麵軍、預備隊方麵軍、布良斯克方麵軍、加裏寧方麵軍和西南方麵軍右翼。10月10日，朱可夫接管了西部方麵軍和保衛莫斯科的指揮工作。截至9月底，蘇軍西方麵軍（司令為科涅夫上將）轄第22（司令為沃斯特魯霍夫少將）、第29（司令為馬斯連尼科夫中將，12月為什韋佐夫少將）、第30（司令為霍緬科少將，11月為列柳申科少將）、第19（司令為盧金中將，10—11月為博爾金中將，11月改編為突擊第1集團軍）、第16（司令為羅科索夫斯基中將）、第20集團軍（司令為葉爾沙科夫中將）在奧斯塔什科夫、葉利尼亞西北寬達300餘公裏的地區占領防禦。預備隊方麵軍（司令為蘇聯元帥布瓊尼）以第24（司令為拉庫京少將）、第43集團軍（司令為索邊尼科夫少將，10月為阿基莫夫中將，10月為戈盧別夫少將）在羅斯拉夫利方向100公裏正麵進行防禦，而將其餘第31（司令為多爾馬托夫少將，10月為尤什克維奇少將）、第49（司令為紮哈爾金中將）、第32（司令為維什涅夫斯基少將）、第33集團軍（司令為奧努普裏延科旅長，10月為葉夫列莫夫中將）置於西方麵軍後方。布良斯克方麵軍（司令為葉廖緬科上將）轄第50（司令為彼得羅夫少將，10—11月為葉爾馬科夫上校，11月為博爾金中將）、第3（司令為克列伊澤爾少將，12月為普申尼科夫中將）、第13集團軍和1個集團軍級集群，扼守布良斯克以西及其以南寬達300餘公裏的地區。總計在西方向上的3個方麵軍共有125萬人，坦克990輛，火炮和迫擊炮7600門，飛機677架。