К этому же времени произошли изменения и в командовании некоторых приграничных военных округов. Командующим Киевским Особым военным округом вместо Г. К. Жукова был назначен генерал-полковник М. П. Кирпонос. Его прежнюю должность - командующего войсками Ленинградского военного округа занял генерал-лейтенант М. М. Попов, который раньше командовал 1-й Краснознаменной армией на Дальнем Востоке.
Генеральный штаб являлся важнейшим органом НКО. Начальник Генштаба имел право входить в правительство для решения вопросов Наркомата обороны. Ею заместителем по общим вопросам остался генерал Н. Ф. Ватутин, начальником Оперативного управления стал генерал Г. К. Маландин, заместителем по организационно-мобилизационным вопросам - генерал В. Д. Соколовский. Должность помощника начальника Генерального штаба по вопросам тыла и материально-технического планирования упразднялась.
В результате реорганизации, закончившейся к началу 1941 года, количество военнослужащих в Генеральном штабе увеличилось вдвое, а вольнонаемных - в три раза.
Повторно структура Генерального штаба подверглась организационным изменениям с началом войны в конце июля 1941 года. Генштаб, ставший основным рабочим органом Верховного Главнокомандования, был перестроен с таким расчетом, чтобы обеспечить квалифицированное руководство действующими вооруженными силами на высоком уровне и в полном соответствии с требованиями и условиями начавшейся войны. Решение задач, не связанных с оперативным руководством действующих вооруженных сил. было передано в другие органы НКО. Так, укомплектованием, формированием и подготовкой пополнений для действующей армии занималось вновь созданное Главное управление формирования и укомплектования войск (Главупраформ), а также управления командующих видами вооруженных сил и родами войск. В связи с этим из Генерального штаба были изъяты три соответствующих управления (организационное, мобилизационное и укомплектования войск) и включены в Главупраформ.
Как известно, до Великой Отечественной войны основным организующим звеном материально-технического обеспечения армии являлся Генеральный штаб, в частности его Управление устройства тыла и снабжения. Исходя из потребностей армии в материальных средствах, Генеральный штаб представлял в правительство соответствующие заявки и после их утверждения разрабатывал планы заказов, давал распоряжения управлениям родов войск и служб на размещение этих заказов. Последние по указанию Генштаба принимали из народного хозяйства все материальные средства и распределяли их. Предусматривалось, что в военное время снабжение войск будет осуществляться главными и центральными управлениями НКО по заявкам фронтов через Генеральный штаб. При этом начальники управлений обязаны были одновременно представлять заявки в Управление военных сообщений (ВОСО) Генерального штаба на потребное количество железнодорожного или водного транспорта.
Уже в первые же месяцы войны стало ясно, что существовавшая система тыла требовала пересмотра, что она нуждалась в жесткой централизации, особенно в организации подвоза материальных средств, охраны и обороны тыловых учреждений. В связи с этим на основании решения Государственного Комитета Обороны от 27 июля 1941 года управление всеми службами в центре было сосредоточено в руках начальника тыла Красной Армии, подчиненного Верховному Главнокомандованию. Начальнику тыла были переданы Управление ВОСО и ряд отделов Управления устройства тыла и снабжения Генерального штаба.
Таким образом, начальнику тыла подчинялись все транспортные средства, а также службы: снабжения горючим, продовольственная, вещевого обеспечения, медицинская, ветеринарная, квартирно-эксплуатационная, а позже и трофейная. Снабжение войск артиллерийским вооружением и боеприпасами, бронетанковым вооружением, инженерным и химическим имуществом, а также средствами связи оставалось в руках начальников родов войск и служб. Но начальник тыла, являясь заместителем наркома, мог осуществлять общее руководство и по службам снабжения родов войск, особенно в организации подвоза и эвакуации.
Оперативно-стратегическое руководство органами тыла по-прежнему оставалось в руках Генерального штаба и штабов фронтов и армий. Поэтому в Генеральном штабе (вместо Управления устройства тыла и снабжения) было создано Управление устройства оперативного тыла, которое занималось планированием материально-технического обеспечения вооруженных сил в соответствии с их стратегическими задачами, размещением заказов в промышленности, распределением продукции через командующих родов войск и служб, определением тыловых границ фронтов и размещением соответствующих учреждений.
В результате реорганизации органов центрального аппарата НКО была обеспечена необходимая стройность и оперативность в управлении вооруженными силами; установленная структура их без существенных изменений сохранилась до конца войны и в целом отвечала требованиям того времени.