В октябре 1941 года в составе ОМСБОН было более 5 тысяч человек. Бригада состояла из двух мотострелковых полков четырехбатальонного состава, саперно-подрывной роты, групп спецназначения, парашютно-десантной службы, школы младшего начсостава и специалистов.
По инициативе майора Г. Шперова, саперно-подрывная рота была срочно развернута в сводный отряд инженерных войск специального назначения в количестве 770 человек, которому были приданы боевые ротные группы из первого и второго мотострелковых полков бригады.
Этот отряд влился в группу инженерных войск фронта (которыми командовал генерал-майор А. Галицкий) и активно использовался для противодействия прорыву немецких танковых подразделений к Москве. Он действовал на главных, считавшихся командованием Западным фронтом и Генштабом, танкоопасных направлениях.
Подразделения ОМСБОН минировали шоссейные грунтовые дороги в районах Можайска, Волоколамска, Каширы, на Ленинградском шоссе в районе Химок и канала Москва – Волга, вдоль реки Сетунь и близ Переделкина, западнее Чертаново, на Киевском, Пятницком, Рогачевском и Дмитровском шоссе.
В ноябре 1941 года мы дополнительно выделили в распоряжение Ставки еще 300 подрывников. С 23 октября по 2 декабря 1941 года отряды бригады установили более 11 тысяч противотанковых, 7 тысяч противопехотных мин, более 160 мощных фугасов, подготовили к взрывам 15 мостов и 2 трубопровода. Отряд ОМСБОН уничтожил 30 немецких танков, 20 бронемашин, 68 грузовых машин, нанес противнику большие потери в живой силе.
Спецназ действовал самоотверженно. Когда противник прорвался к Яхроме и начал переправлять танки на восточный берег, а разведывательно-диверсионные подразделения Абвера (переодетые в красноармейскую форму, хорошо знавшие русский язык) захватили мосты, ситуацию удалось исправить только с помощью бойцов спецназа, которых бросили в бой у Дмитрова при поддержке бронепоезда № 73 войск НКВД. Спецназ отбил мосты у противника, подорвал их и тем самым заблокировал движение немецкой танковой колонны.