В это критическое время был выдвинут лозунг: «Все на защиту родной Москвы!» По решению Государственного Комитета Обороны в Москве и пригородах с 20 октября 1941 г. было введено осадное положение. Оборона столицы на рубежах, отстоявших на 100–120 километров западнее Москвы, поручалась командующему Западным фронтом Г. К. Жукову, а на ее ближних подступах — начальнику московского гарнизона П. А. Артемьеву.
Для защиты Москвы перебрасывались войска из глубины страны, из Средней Азии, Сибири, с Дальнего Востока. Отовсюду шли эшелоны с вооружением и боеприпасами.
Поскольку главной ударной силой врага являлись танки, советское командование особое внимание уделяло организации противотанковой обороны. На важнейших танкоопасных направлениях были созданы артиллерийские противотанковые опорные пункты и районы. Они имели от взвода до дивизиона противотанковой артиллерии (от 2 до 12 орудий). Артиллерия, занимавшая закрытые огневые позиции, развертывалась на танкоопасных направлениях.
В битве под Москвой для борьбы с вражескими танками использовались все средства. Штурмовая и бомбардировочная авиация непрерывно наносила удары по танковым колоннам противника на походе и в местах их сосредоточения, по боевым порядкам танковых и моторизованных дивизий. Стрелковые подразделения широко применяли противотанковые ружья, ручные гранаты и бутылки с горючей жидкостью. Но костяком противотанковой обороны продолжала оставаться артиллерия.
В развернувшихся ожесточенных боях советские артиллеристы вместе с пехотинцами и танкистами показали образцы бесстрашия и воинского мастерства.
В конце октября 1941 г. 2-я танковая армия противника вышла на подступы к Туле. Оборонявшие город войска 50-й армии были усилены 702-м противотанковым и 732-м зенитным артиллерийским полками. Эти полки являлись основным средством противотанковой обороны Тулы. В течение нескольких дней артиллеристы, пехотинцы и танкисты отражали ожесточенные атаки танков и авиации противника. С 29 октября по 7 ноября 1941 г. в боях на подступах к Туле враг потерял только от огня артиллерии около 60 танков. Попытка гитлеровцев взять Тулу штурмом провалилась, и 2-я танковая армия врага потерпела поражение.
Исключительно большую поддержку нашим войскам оказали гвардейские минометные полки и дивизионы (легендарные «катюши»), приданные общевойсковым армиям. Части реактивной артиллерии быстро выдвигались на угрожаемые направления и своим огнем наносили большие потери и оказывали сильное моральное воздействие на немецко-фашистские войска.
Важную роль сыграли созданные на всех основных магистралях, ведущих к Москве, очаги противотанковой обороны. На Малоярославецком направлении оборонялся сводный отряд курсантов подольских артиллерийского и пехотного училищ, имевший в своем составе противотанковый артиллерийский полк. За десять дней непрерывных боев этот отряд уничтожил до 5 тысяч солдат и офицеров и подбил около 100 танков противника. Героически сражались противотанковые артиллерийские полки под Волоколамском и на других направлениях.
Стойко держала оборону 16-я армия под командованием К. К. Рокоссовского (начальник артиллерии В. И. Казаков). Войска этой армии — 316-я дивизия И. В. Панфилова, кавалерийская группа Л. М. Доватора, 1-я гвардейская танковая бригада М. Е. Катукова и другие соединения и части — мужественно приняли чудовищный удар танкового тарана и не пропустили врага через передний край.
Во второй половине октября 1941 г. разгорелись ожесточенные бои в районе Волоколамска. 18 октября враг для усиления своей пехоты сосредоточил здесь до 150 танков и атаковал советские войска, оборонявшие Осташево, намереваясь обойти Волоколамск с юго-востока. Для отражения этого удара в район Осташева и Спасс-Рюховского по приказу командующего 16-й армией генерала К. К. Рокоссовского из резерва армии были выдвинуты 289-й (командир майор Н. К. Ефременко) и 296-й (командир капитан Н. С. Алешкин) противотанковые артиллерийские полки. Эти полки, взаимодействуя с частями героической 316-й стрелковой дивизии генерала И. В. Панфилова, в ожесточенных боях успешно отразили натиск превосходящих сил противника и нанесли ему тяжелые потери.
24 октября 1941 г. немецко-фашистское командование сосредоточило в районе Волоколамска уже около 500 танков и повело атаки на боевые порядки наших частей с трех сторон. Однако и на этот раз оно не добилось успеха. Тогда на следующий день огневые позиции 289-го и 296-го противотанковых артиллерийских полков были подвергнуты ожесточенной бомбардировке с воздуха. Только на батареи 289-го полка майора Н. К. Ефременко, располагавшиеся в Спас-Рюховском, было сброшено до 200 авиабомб. Самолеты врага стали пикировать и обстреливать наш передний край из пулеметов.
— Сейчас будет атака танков. Держитесь хладнокровнее! Огонь без моей команды не открывать! — приказал майор Н. К. Ефременко командирам батарей.
На командный пункт полка приехал генерал К. К. Рокоссовский.