Уже летом разгорелась дискуссия о судьбе танковых корпусов. С. Тимошенко предложил пересмотреть структуру танкового корпуса и включить в него вместо стрелково-пулеметной бригады сильную моторизованную дивизию. Б. Шапошников и Г. Кулик настаивали на упразднении танковых корпусов, как громоздких и трудноуправляемых.
Однако в то время танковые корпуса были сохранены. Теперь же вопрос ставился ребром. Танковые корпуса предлагалось упразднить, а вместо них организовать 16 отдельных легкотанковых бригад по 238 танков БТ и 16 легкотанковых бригад по 238 танков Т-26, 3 тяжелотанковые бригады по 117 танков Т-28 и 38 танков БТ и 1 тяжелотанковую бригаду в составе 32 танков Т-35 и 85 танков Т-28. В военное же время ожидалось иметь всего 46 танковых бригад общей численностью 11085 танков.
21 ноября 1939 г. на заседании ГВС был поднят вопрос о создании моторизованных дивизий с 275 танками и 50 бронеавтомобилями. Но до начала боевых действий на Карельском перешейке реорганизация завершена не была.
30 ноября 1939 г., после отказа финской стороны выполнить требования СССР по удалению границы от Ленинграда со значительной компенсацией утрачиваемых земель, а также непредставления в аренду п-ова Ханко для восстановления минно-артиллерийской позиции по прикрытию входа в Финский залив, началась советско-финская воина, известная за рубежом под именем "Зимняя война".
Здесь советские войска встретились с упорным сопротивлением, опиравшимся на заблаговременно сильно укрепленные долговременные позиции, широкоизвестные как "Линия Маннергейма".
Для действий против Финляндии был выделен один танковый корпус, пять танковых бригад и 27 танковых батальонов, большая часть которых действовала в направлении главного удара на Карельском перешейке в составе 7-й армии и группы комкора Грендаля (впоследствии 13-й армии).
Территория Карельского перешейка была крайне неблагоприятна для действий танков. Лесные массивы допускали движение танков только по дорогам и просекам. Реки и озера с болотистыми или крутыми берегами, овраги, незамерзающие болота, валуны – все представляло для танков труднопроходимые естественные препятствия, усиленные железобетонными, каменными и дерево-земляными укреплениями. Дорог было мало, и это крайне затрудняло использование танковых частей, равно как и снабжение войск. Суровая зима 1939/1940 гг. с достигавшими в середине января морозами в 40-45 градусов и снежным покровом толщиной до метра создавала дополнительные трудности в применении танков.
Действия советских танков в ходе войны условно можно разделить на три этапа. Первый, от перехода границы и до стабилизации фронта перед основной оборонительной полосой "Линии Маннергейма"; второй – этап подготовки прорыва полосы; и третий этап – прорыв "Линии Маннергейма" и выход к Выборгу.
Начавшаяся война стала тем самым боевым полигоном, в котором приняли участие новые танки прорыва СМК, Т-100 и КВ. Перед боевыми действиями танки были несколько видоизменены. Например, в танке KB из башни было удалено "пристрелочное" 45-мм орудие, вместо которого появился спаренный с пушкой пулемет. С танка СМК был удален кормовой 12,7-мм пулемет ДК, а танк Т-100 перевооружен с 76,2-мм пушки Л-10 на Л-11.
Действия всех трех опытных танков прорыва в составе 20-й тяжелотанковой бригады были весьма успешными, и уже вечером 19 декабря 1939 г. постановлением Комитета Обороны № 443сс танк КВ был принят на вооружение РККА и поставлен в серийное производство на ЛКЗ. Правда, к этому времени танк КВ прошел лишь 550 "зачетных" километров, но поскольку основные агрегаты танка прошли испытания на СМК и танк имел "сверхзачетный" пробег и почти не имел нареканий на работу узлов и механизмов, было решено, что этого будет достаточно.
Несмотря на успешный дебют новых танков прорыва, танковые войска в целом не сразу показали свои лучшие качества. Так, взаимодействие с пехотой в первый период заставляло желать лучшего. И лишь затратив на обучение около месяца, в ходе прорыва командование РККА начало пожинать и первые положительные результаты.