Войска ПВО. Угроза воздушного нападения на СССР в предвоенные годы нарастала. Поэтому ЦК ВКП(б) повысил требования к противовоздушной обороне страны, наметил конкретные меры значительного усиления обороны с воздуха. Прежде всего были определены важные организационные преобразования, поскольку система ПВО, принятая в 1932 г., серьёзно устарела. Территория страны была разделена на зоны ПВО, соответствовавшие границам всех тогдашних округов. В состав зоны ПВО входили соединения и части, предназначенные для обороны городов. Ответственность командующих войсками округов за ПВО была повышена, причём авиация, выделяемая из состава ВВС округа для решения задач ПВО, оставалась в подчинении ВВС округа. Конечно, было бы лучше обеспечить единство руководства и централизовать управление ПВО в масштабе всей страны. Это удалось сделать уже в ходе войны, в ноябре 1941 г.
Вооружение ПВО. К июню 1941 г. орудиями среднего калибра они были обеспечены примерно на 85 %, малого калибра — на 70 %, по аэростатам заграждения и прожекторам — до половины. ПВО западных пограничных районов, а также Москвы и Ленинграда была лучше. Западные округа получали новую материальную часть в большем количестве, чем другие, зенитными орудиями они были оснащены на 90–95 %, располагали новыми средствами обнаружения и наблюдения за воздушным противником. Войска, оборонявшие Москву, Ленинград и Баку, имели в своём составе более 40 % всех зенитных артбатарей среднего калибра. В ленинградской и московской зонах ПВО было дислоцировано до 30 радиолокационных станций РУС-2.
По докладу НКО и ГШ, ЦК ВКП(б) и СНК СССР приняли решение сформировать истребительные корпуса для усиления ПВО Москвы и Ленинграда. Эти корпуса сыграли исключительную роль в отражении налётов фашистской авиации на столицу и Ленинград. К моменту начала войны новая система ПВО не была отработана до конца, оснащение новейшей техникой и её освоение только начиналось. Плохо было с транспортом.
Морской флот. До войны ВМФ имел самостоятельный наркомат. В вопросах оперативного использования военно-морских сил Наркомат военно-морского флота руководствовался общими оперативными и мобилизационными планами, которые разрабатывал Генштаб. Личный состав ВМФ был подготовлен хорошо, командующие флотами, флотилиями и их штабы готовы к боевым операциям. Главный штаб ВМФ возглавлял тогда адмирал И.С. Исаков.
В строю флота находились 3 линкора, 7 крейсеров, 7лидеров, 49 эсминцев, 211 подводных лодок, 279 торпедных катеров, свыше 1000 орудий береговой обороны. Слабым местом флотов была ПВО и минно-торпедное вооружение. В боевой и оперативной подготовке ВМФ большое внимание уделялось взаимодействию с сухопутными войсками на приморских направлениях, борьбе с вражескими флотами, отражению десантных операций. Наряду с этим в подготовке кадров военно-морских сил внедрялись и ошибочные взгляды на необходимость проведения надводным флотом самостоятельных операций в открытых морях, тогда как реальных сил и возможностей для этой цели у наших флотов в то время не было.
Темпы оснащения ВМФ нарастали. Только за 11 месяцев 1940 г. было спущено на воду 100 миноносцев, подводных лодок, тральщиков, торпедных катеров, отличавшихся высокими боевым и качествами. Около 270 кораблей всех классов строилось в 1940 г. Создавались новые военно-морские базы, дополнительно осваивались районы на Балтийском, Баренцевом и Чёрном морях. Комитет обороны при СНК СССР в 1939 г. принимает решение сократить, а затем прекратить строительство линкоров и тяжёлых крейсеров, создание которых требовало колоссальных затрат, большого расхода металла и отвлечения значительного количества инженерно-технического состава и рабочих. С другой стороны, береговой обороне, минно-торпедному вооружению должного внимания не уделялось. Серьёзным просчётом Наркомата МВФ и И.В. Сталина явилась недооценка роли Северного флота, которому суждено было в войне сыграть крупнейшую роль, к которой он не был подготовлен. В целом же накануне войны советский ВМФ производил внушительное впечатление и достойно встретил противника.