在莫斯科戰役之前，蘇聯紅軍為了阻擋德軍的全面進攻採用的是“線”式防禦的作戰方法，他們建立了一條綿延長達2000多公里的防線。由於這條防“線”很長，蘇軍只能在防線上全面展開，這就導致整條“線”上的防守兵力很薄弱，缺乏防禦縱深。德軍只需要集中兵力就能輕鬆突破蘇軍防線的任意一點，然後對蘇軍後方的指揮部、炮兵陣地等予以摧毀，如果德軍用鉗形攻勢還可以發起圍殲戰，這讓蘇軍在前期損失慘重。在丟失了大片國土、損失了大量士兵之後，蘇軍終於清醒過來了，不再使用這種落後的“線”式防禦，改為集中兵力、重點防禦。
1941年7月份，德軍中央集團軍群對莫斯科的門戶斯摩稜斯克發起了進攻，駐防在此地的蘇軍得到的命令是絕不後撤、戰至最後一兵一卒，外圍陣地打沒了，那麼所有能拿起武器的人就要打巷戰，蘇軍的拼死反擊導致德軍損失也很大，雖然德軍最終贏得了斯摩稜斯克戰役的勝利，但是巨大的傷亡也讓德軍進攻的腳步為之一緩，而且由於德軍中央集團軍群受到基輔戰役的拖累，拖延了對莫斯科方向的進攻。因此這兩次的拖延讓蘇聯紅軍多出來兩個月的時間，用以加強莫斯科方面的防禦。
蘇聯人民在挖掘反坦克壕
自從蘇軍判斷出德軍中央集團軍群進攻的目標是莫斯科之後，他們就開始在德軍通往莫斯科的方向上構築防禦工事。蘇聯紅軍在莫斯科的前方建立了一個正面寬達750公里，縱深達300多公里的防守區域。在這個防守區域內，蘇軍集中了約125萬人，總計95個師的兵力，分為15個集團軍和1個集團軍級集群，編為三個方面軍，分別為西方方面軍、預備隊方面軍以及布良斯克方面軍。西方方面軍下轄6個集團軍，合計35個師，其中有28個是步兵師，他們需要防禦300多公里寬的正面；預備隊方面軍也由6個集團軍組成，合計31個師，其中有兩個集團軍防禦100餘公里寬的正面，另外四個集團軍則在西方方面軍後面構築了一個長300公里的防線，相當於二線防線；布良斯克方面軍下轄3個集團軍和葉爾馬科夫集團軍級集群，合計有29個師，其中有24個步兵師，他們需要防禦剩下的300多公里寬的正面。
構築工事的蘇聯婦女
在縱深方向，蘇軍依託有利地形陸續構築了三道防線9個防禦地帶，形成了梯次大縱深防禦體系，如果說進攻的德軍像一支矛，那麼蘇軍的防線就像層層設立的阻攔索，這支矛要想射向莫斯科，首先就要破開這一層層的阻攔索。蘇軍的這三道防線依次是勒熱夫-維亞濟馬防線、莫扎伊斯克防線、莫斯科外圍防線，越往莫斯科的方向走，防線所需要防禦的正面越窄，其防守的兵力和火力密度越大。對於蘇軍來說，他們最缺的是時間，他們可以利用這一層層的阻攔索來削弱德軍進攻的力量和速度，在300公里深的地帶不停地消耗德軍的兵力和裝備，這樣蘇軍就可以爭取到時間組建新的預備隊，同時也能從其他地方調集兵力。在這個防守區域內蘇軍還建立了大量的反坦克支撐點，反坦克支撐點是蘇軍為了應對德軍的裝甲集群而建立的，如果有同學想要了解反坦克支撐點的話可以看看我之前寫的掘壕據守：細看二戰德軍東線戰場上的支撐點防禦戰術。除此之外蘇軍還會預判德軍有可能進攻的方向，然後在這個方向上佈置大量的人工障礙和更加密集的地雷區。可以預見的是當疲憊的德軍破開一層層的阻攔索到達莫斯科城下後，他們會發現這裡還有無數以逸待勞的蘇軍預備隊，而此時也是蘇軍反攻的時刻。
在莫斯科訓練的士兵
蘇軍除了在大方向上增加梯次縱深防禦以外，也要求各個防禦單位摒棄“線”式防禦，增加單位陣地的防禦縱深。拿一個三團制步兵師來說，在莫斯科戰役之前的“線式”防禦中，蘇軍步兵師的三個團要全部部署在一線陣地上，因為它要防禦很寬的正面戰場，只能把所有的兵力都壓在前線上，這樣就會導致它的防禦縱深僅有2~3公里。而在莫斯科的防禦作戰中，由於採取了重點防禦，蘇軍不在像以前那樣防禦非常寬大的正面，也就是說，莫斯科戰役中的步兵師所需要防禦的正面變窄了。這樣一來步兵師的一線陣地只需要部署兩個步兵團就可以了，另一個步兵團則在後面構築團級防禦陣地，當做二線陣地使用，這樣一來步兵師的防禦縱深就加深到了4~6公里，甚至更深。當所有步兵師的防禦縱深變大了之後，比步兵師更高一級的單位，比如集團軍甚至方面軍，它們的戰場防禦縱深就會變得更大。
莫斯科街道上的障礙物
蘇軍步兵師採用的是前2後1的防禦部署，值得注意的是，蘇軍步兵師部署在後面的那個步兵團並不是該師的機動預備隊，這區別於德軍的團級預備隊；德軍步兵師的三個團也是前2後1的防禦部署，雖然後面的這個團也會構築防禦陣地，但是它同樣也是步兵師的機動預備隊。對於蘇軍步兵師來說，在一線防禦的步兵團沒有上級的命令是絕對不能後撤的，這跟德軍不一樣，在一線防禦的德軍戰地指揮官可以根據實際情況靈活性的選擇後撤；而蘇軍的戰地指揮官只能堅守陣地，等待上級命令，但是通常來說，蘇軍的上級很少下達撤退的命令，他們更傾向於讓防線上的蘇軍血戰到底，直到被德軍殲滅為止，因為這樣可以給德軍造成更大的損失和消耗更多的時間，而莫斯科的蘇軍缺的就是時間。
通常來說這個時候的蘇軍步兵師只會組建很小單位的預備隊或者乾脆不組建預備隊，如果組建預備隊的話其兵力是從部署在後面的步兵團裡面抽調的，連人帶裝備都從後面這個步兵團裡面抽調，除此之外蘇軍步兵師還會組建一個機動性的反坦克預備隊。另外在莫斯科戰役的時候，大多數蘇軍步兵師正面防禦的範圍在6~12公里之間，但是在一線陣地上，兵力並不是均衡部署的，蘇軍會預判德軍主要的進攻地帶，然後在這個地帶上加強部署。對於步兵師來說，部署在這些重要位置的步兵師所需要防禦的正面都比較窄，上級單位會加強這個步兵師的防禦火力，比如加強上一個反坦克營或者增加野戰炮的數量；本來防禦正面就縮小了，這相當於防守每公里防線的人數和火力密度增加了，在其它防線每公里可能只會部署一個步兵連以及兩三門火炮，但是在重要地帶每公里防守的蘇軍可能會部署上兩個步兵連或者一個步兵營，火炮數量也會增加到5~7門，有的甚至十幾門，同時防禦縱深也加深了。
除此之外蘇軍還建立了大量的假陣地和假的障礙物，並且加強了陣地的偽裝和莫斯科上空的防空火力。假的目標起到迷惑的作用，可以誤導德軍，在吸引德軍火力的同時還可以讓德軍提前展開進攻隊形；為了讓這些假陣地顯得更加真實，蘇軍還會在這裡部署上一些機動性的小股部隊。
森林中的防線
雖然蘇軍在戰役爆發前就已經開始構築防禦工事，層層設防，並且改進了防禦戰術，但是所有防線上的工事建立的並不完整，並沒有形成一個完整的塹壕防禦體系，而且很大程度上是應急性建立的，因為時間太緊迫了，蘇聯根本沒有足夠的時間去建立和完善這些防線。就拿莫扎伊斯克防線來說，德軍只用了8天就突破了第一道防禦陣地。不過總的來說，莫斯科戰役中的防禦是蘇德戰爭初期蘇軍準備最充分的了，雖然問題多多，但是蘇軍仍然靠它頂住了德軍的進攻，並最終取得了戰役的勝利。
