1941年9月由於在戰爭的最初幾周未能占領蘇聯首都，德軍統帥部準備了一場代號為「颱風」的重大進攻行動。為此，德軍中央集團軍群（陸軍元帥博克指揮）集中了 190 萬人、14000多門火炮和迫擊炮、1700 輛坦克和約1390 架飛機。德軍進攻的78 個師中有14個坦克師和8個摩托化師。在莫斯科方向集中了德軍東線42%的人員、75%的坦克、近50%飛機和33%的火炮和迫擊炮。之前，德軍還從未在一個方向集中如此龐大的作戰部隊，4個裝甲集群的3個都集中在此。
與德軍相比，莫斯科方向的蘇軍實力明顯低於德軍中央集團軍群。參戰蘇軍共有125萬人，擁有7600門火炮和迫擊炮、990輛坦克和677架飛機（包括預備航空群）。此時莫斯科方向防禦作戰涉及蘇軍4個方面軍，分別是西方面軍（司令員И.С.Конев科涅夫上將，之後為Г.К. Жуков朱可夫大將；方面軍炮兵司令М.Н.Чистяков切斯特雅科夫少將，之後是И.П.Камера卡梅拉少將）、加里寧方面軍（1941年10月17日成立，司令員И.С.Конев科涅夫上將，方面軍炮兵司令С.Н. Кузнецов庫茲涅佐夫少將）、預備隊方面軍（司令員蘇聯元帥С.М.Будённый布瓊尼，方面軍炮兵司令Л.А.Говоров戈沃羅夫少將，1941年10月10日併入西方面軍）和布良斯克方面軍（司令員指揮官А.И.Ерёменко葉廖緬科中將，然後是Г.Ф.Захаров扎哈羅夫少將，方面軍炮兵司令 М.П.Дмитриев德米特里耶夫少將；1941年11月10日撤銷番號，所部被分別編入西南方面軍和西方面軍）。
1941年9月30日-11月2日莫斯科方向作戰示意圖
反坦克炮兵最重要任務之一是摧毀敵方坦克，這一任務的成功解決取決於蘇軍防禦的穩定性。它的實施以及其他因素取決於蘇軍反坦克炮質量。
當時蘇軍所有反坦克武器的作戰能力確保其能夠用穿甲彈成功擊穿敵方坦克裝甲，此時對方坦克裝甲厚度為30-50毫米。此時蘇軍主力反坦克炮為1937年式45毫米反坦克炮，它能夠以60度和90度角在最遠 800米距離穿透30-45毫米厚裝甲。不過它並不總是能正面穿透德軍IV型坦克裝甲。不過對於蘇軍來說慶幸的是德軍並沒有大量裝備IV新型坦克。除了這型反坦克炮，其他在紅軍服役的火炮武器也參與了反坦克作戰，如1940年型107毫米加農炮、1936年型76毫米加農炮、1939年式37毫米和85毫米高射炮。高射炮參與反坦克的原因不是反坦克炮作戰能力不足，而是因為它們在紅軍中裝備數量有限。
1937年式45毫米反坦克炮準備開火
蘇軍前線擁有的7600門火炮和迫擊炮使得整體防禦保持了一定的火炮密度，平均每公里10.5門火炮和迫擊炮，在一些集團軍防禦地段達到每公里20-22門。在這其中，反坦克炮和高射炮的平均密度為每公里3-4門（考慮到坦克無法進入30%的地形），進入射擊陣地的火炮、迫擊炮和火箭炮平均每公里8門，某些地區15-17門。由於蘇軍火炮低密度和有限的彈藥降低了自身火炮擊中對方坦克裝甲車輛的可能性。
當時，蘇軍反坦克炮兵是全線頑強抵抗採用線性編組。儘管蘇軍反坦克炮兵英勇作戰，但德軍坦克群以沉重代價突破了蘇軍的防線。
1941年8月前蘇軍步兵師反坦克陣地
最高司令部（Верховного Командования）（8月8日起改為最高統帥部Верховного Главнокомандования — ВГК）和紅軍炮兵司令部在分析了1941年夏季防禦戰後得出的結論是，必須集中反坦克炮兵和其他所有反坦克作戰手段，對敵方坦克進行大規模打擊，結束反坦克的「線性」防禦，確保其戰鬥編隊的縱深防禦，加強偵察以提高對坦克作戰能力。
8月，紅軍炮兵司令、炮兵上將Н.Н.Воронов沃羅諾夫詳細說明了最高統帥部1941年7月28日第00549 號「Указаниями по организации системы артиллерийского огня при обороне關於在防禦中組織炮兵火力的說明」指令。指令中第一節列出的火炮七項主要任務中的五項，涉及與敵軍坦克作戰。第二節防禦計劃指出反坦克武器抵抗力和生存能力，主要通過在主防禦區建立多個縱深梯隊的反坦克據點（ПТОПов）、反坦克地域（ПТОРов）和縱深防線來實現，這些據點在沿線正面和縱深相互保持通信暢通。在戰術和作戰防禦區需要建立機動反坦克炮群（預備隊）。這些作戰編隊的火炮包括反坦克炮、軍屬加農炮、最高統帥部預備炮兵和高射炮。
1940年的炮兵上將沃羅諾夫
在封閉射擊陣地的炮兵包括高射炮兵必須在陣地中做好反坦克準備以便在與敵方坦克相遇時以直瞄火力射擊。在防禦縱深，反坦克炮兵預備隊需要占領要點，比如敵軍坦克預期主攻方向或可能滲透地區，以便隨時機動。
反坦克支撐點（ПТОПы）構成了防禦的基礎。支撐點中還配屬步兵，以確保反坦克炮兵據點不被敵步兵占領，並防止他們滲透到據點之間的空隙中。反坦克炮兵的任務是將敵方坦克的集中攻擊分割成沿多個沿預定方向的單獨突防，並對它們造成決定性的損失。
由於創新，莫斯科防禦行動開始時（1941年9月30日 - 12月5日）的反坦克防禦獲得了新的特點-深度和穩定性。下面兩張圖很好展示了1941年8月前後的反坦克陣地結構。
1941年8月後蘇軍步兵師反坦克陣地
反坦克支撐點起到了一種「防波堤」的作用，將敵方進攻坦克編隊隊形分解並對其造成傷害。不過在10月的戰鬥中，由於蘇軍缺乏反坦克武器或未能完全按照紅軍炮兵司令要求，以及各反坦克地域缺少步兵和工程兵部隊，德軍坦克群利用反坦克據點間的間隙滲透到蘇軍防禦縱深。此外，起初在封閉射擊陣地的火炮並沒有足夠果斷地納入反坦克防禦系統。
在 11月的戰鬥中，由於偵察的改進和反坦克炮之間更可靠的火力通信，反坦克防禦的有效性提高了。為了彌補陣地之間間隙，專門設立了火力排。
指揮官開始更有效地組織火炮與步兵部隊的互動，其中包括來自壓制敵方步兵火炮。同時，這種配置也有一個明顯的缺點，一線部隊缺乏強大的反坦克炮兵火力，而且經常在軍和師中。
在敵軍坦克主要攻擊區域，可以達到每公里12門反坦克炮密度，從而確保可以擊退敵軍每公里20-30輛密度坦克的攻擊，並對其重創。
1941年11月蘇軍步兵師反坦克防禦陣地構成
蘇軍在莫斯科郊區的作戰歷史充滿了從莫斯科防禦行動第一天起就與德軍坦克進行頑強鬥爭的例子，其中包括在未完成的莫扎伊斯克防線上的戰鬥。到1941年10月6日，莫扎伊斯克防線上所有四個要塞區實際上都沒有部隊，由倉促組建的部隊駐守。在小雅羅斯拉韋茨要塞區的基礎是波多利斯克步兵和炮兵學校的大約3500名學員、1個預備步兵團、2個反坦克團、1個榴彈炮團和一個坦克連。沃洛科拉姆斯克要塞區有約1000名以最高蘇維埃步兵學校學員，2個反坦克炮兵連和步兵第33旅1個營等。總共聚集了約9萬人，那時沒有其他準備戰鬥的單位。
軍事學校的學員在遙遠的首都附近表現了出色的集體壯舉。儘管他們軍備薄弱，但在10月最關鍵的日子裡，當德軍可以在兩到三次進攻內到達莫斯科並攻陷時，學員們在最危險的莫扎伊斯克和沃洛科拉姆斯克方向遲滯了優勢敵軍，尤其是在梅丁Медыни地區伊林斯基防線上的血戰。
1941年10月德軍第19裝甲師在華沙高速公路上被波多利斯克軍校學員的坦克
根據朱可夫的記載，西方面軍一個由И.Г.Старчака斯塔爾恰卡少校指揮的支隊和由上尉Л.А. Мамчика馬姆奇卡和大尉Я.С.Россиков羅希科夫指揮的波多利斯克軍事學校學員分隊5天激戰挫敗了德軍企圖進抵尤格拉河突破梅德尼地區的企圖。朱可夫寫道：「經過五天的激烈戰鬥，幾乎沒有人幸免於難，但他們英勇的自我犧牲挫敗了德軍迅速占領小雅羅斯拉夫茨的計劃，並幫助我們的部隊贏得了必要的時間，在莫斯科郊區組織防禦。同時，在小雅羅斯拉夫茨地區，波多利斯克的炮兵和機槍學校進入並部署在其防禦線上」。
根據西方面軍司令部命令，由波多利斯克學校組成的綜合支隊，向小亞羅斯拉夫茨方向推進，在伊林斯科耶地區（Ильинское）加強防禦，分隊編有2個步兵營和1個反坦克炮兵團（24門45毫米和6門76毫米反坦克炮）。後來，又加入1個反坦克炮兵團和一些撤退的炮兵分隊，這樣整個支隊擁有了60門火炮。在伊林斯基作戰地域炮兵負責人（波多爾斯基炮兵學校負責人）И.С.Стрельбицкий斯特列里比茨基上校建議下，反坦克防禦陣地構建能夠可靠地覆蓋Медынь — Подольск公路。為此，組建了4個反坦克地域和1個反坦克炮預備隊。在公路最重要方向上有第2和第4反坦克地域覆蓋，在4公里正面集中了36門反坦克炮，平均每公里9門。在作戰區域其餘11公里防禦線則由24門反坦克火炮。對德軍可能行動方向的正確評估和在主要方向上集中反坦克火炮確保了反坦克防禦的穩定性。
1941年10月 11日伊林斯科耶地區（Ильинское）反坦克防禦作戰
從10月11日開始，蘇軍開始與優勢敵軍激戰，波多利斯克學校學員表現出勇氣、耐力和高超的戰鬥技能。激戰5天後，蘇軍防禦部隊傷亡慘重，到10月16日上午只剩下約250人和5門反坦克炮。根據指揮部的命令，10月17日晚，學員連和炮兵連殘部突破了包圍圈，撤退到了小雅羅斯拉夫茨，開始在新地域組織防禦。
5天激戰，波多爾斯克學員以犧牲2500人的代價，殲敵5000人並擊毀德軍坦克100輛，遲滯了德軍前進，並為蘇軍調集後備部隊組織新防線爭取了時間。
1941年冬莫斯科戰役中蘇軍使用53-K型45毫米反坦克炮作戰
未完待續