Утром 2 июня в кабинете Ворошилова Жуков кратко был ознакомлен с деталями недавнего боя у Номонхана и получил приказ лететь туда немедленно, оценить ситуацию и, если необходимо, принять командование советскими войсками в Монголии. Несколько часов спустя Жуков встретился со старым знакомым - Иваном Смородиновым, который недавно был назначен заместителем начальника Генштаба РККА. После краткого обзора военной ситуации, Смородинов сказал: "Как только прибудете туда, разберитесь, что происходит, и доложите нам, ничего не приукрашивая". Угроза конфликта с Японией вызывала тревогу в Москве, в то время как тучи войны сгущались над Европой. Через несколько часов после встречи с Ворошиловым и Смородиновым, Жуков с небольшим штабом уже летел в Монголию.
Рано утром 5 июня Жуков прибыл в Тамцаг-Булак, где теперь располагался штаб советского 57-го корпуса, и после недолгого разговора в штабе сделал вывод, что командующий корпуса Николай Фекленко и большая часть его штаба абсолютно не в курсе ситуации. Из старших офицеров корпуса только полковой комиссар М. С. Никишев посещал район боя. После полудня в тот день Никишев сопровождал Жукова в инспекционной поездке в части в районе боя у Халхи и произвел хорошее впечатление своим знанием обстановки. К концу дня, завершив инспекционную поездку, Жуков, доложил об увиденном в Москву, как было приказано, ничего не приукрашивая. Сутью доклада Жукова был тот факт, что бой у реки Халха не является "просто пограничной стычкой", и что японцы вероятнее всего пойдут на эскалацию конфликта, а у 57-го корпуса недостаточно сил, чтобы их остановить. Жуков рекомендовал вести сдерживающие бои, чтобы сохранить плацдарм на восточном берегу Халхи, пока в район не прибудут крупные подкрепления, после чего можно переходить в контрнаступление. Также Жуков дал весьма нелестную оценку командующему 57-м корпусом Фекленко.
Через день пришел ответ из Москвы, и по его быстроте и содержанию можно было судить, каким уважением пользуется Жуков у командования Красной Армии. Фекленко был отстранен от командования корпусом, и его место занял Жуков. Ему были направлены следующие подкрепления: 36-я мотострелковая дивизия, 7-я, 8-я и 9-я мотоброневые бригады, 11-я танковая бригада, 8-я монгольская кавалерийская дивизия, полк тяжелой артиллерии и группировка авиации численностью более 100 самолетов, укомплектованная опытными пилотами, в том числе имевшими звание Героя Советского Союза за бои в Испании. Эта увеличенная группа войск вскоре получила новое обозначение: 1-я армейская группа.
В течение июня, пока советские войска прибывали и сосредотачивались в Тамцаг-Булаке в 80 милях к западу от Халхи, 23-я дивизия Комацубары и штаб Квантунской Армии по большей части оставались в неведении относительно крупных подкреплений, поступивших советским войскам и о смене их командования. Это была непростительная ошибка японской разведки, подобная той, что случилась в предыдущем месяце и стала одной из причин гибели отряда Адзумы. Во многом это было следствием как японской невнимательности и излишней самоуверенности, так и советской секретности, и, как и предыдущая ошибка, эта также имела для японцев тяжелые последствия.
Первая половина июня прошла без крупных стычек в районе Номонхана. Советско-монгольские войска расширили периметр своего плацдарма, в соответствии с рекомендациями Жукова, но не удалялись от реки. Значительной реакции со стороны японских и маньчжурских войск на это не последовало. Командующий Квантунской Армии генерал Уэда, надеясь, что инцидент закрыт, 31 мая уехал из Синцзина в инспекционную поездку в недавно сформированную 4-ю армию в северной Маньчжурии, и вернулся в штаб только 18 июня. Уже на следующий день относительное затишье в районе Номонхана подошло к концу.
19 июня генерал Комацубара сообщил в штаб Квантунской Армии о двух налетах советской авиации по территории Маньчжоу-Го. Согласно его докладу "15 советских самолетов атаковали Аршан, нанеся потери в личном составе и лошадях. 30 советских самолетов атаковали район Канчжурмяо, в результате сгорело 100 бочек бензина". Все надежные японские источники по теме Номонханского инцидента подтверждают сведения о налетах советской авиации 19 июня. Советские источники не отрицают конкретно эти налеты, но и не упоминают о них. Так как доказательств противного нигде не приводится, логично сделать вывод, что налеты все же имели место. Были ли эти налеты таким проявлением агрессии, как можно предположить из доклада Комацубары?