Именно это и было ошибкой Конева: он отказался от попытки собрать окруженные войска в один кулак и, создав мощную ударную группировку, при поддержке оставшихся танков и всей имевшейся под рукой авиации попытаться на узком фронте разорвать еще неплотное кольцо окружения. Вместо этого опять получились удары растопыренными пальцами. 19-й и 32-й армиям было приказано пробиваться в зависимости от обстановки либо на Сычевку, либо на Гжатск, а 20-й армии «дано указание пробиваться в юго-западном направлении, с выходом в тылы немецкой группировки, которая к этому времени главными силами выдвигалась в район Вязьмы». Над командующим Западным фронтом все еще довлела идея проведения контрударов с целью нанесения немцам хотя бы частичного поражения, чтобы тем самым облегчить отход остальных войск фронта на новые рубежи. На практике «активная борьба» и «маневрирование» оказавшихся в котле советских армий привели к тому, что они оказались под ударом основных сил группы армий «Центр» и были уничтожены. Из окружения почти никто не вышел, так, в районе Богородицкое — Вязьма, обеспечивая прорыв стрелковых частей группы генерала Лукина, полегла 127-я танковая бригада. Дважды раненный командующий 19-й армией оказался в немецком плену. Гальдер с удовлетворением отметил в своем дневнике: «Бои против окруженной группировки противника в районе Вязьмы носят прямо-таки классический характер».
Для ликвидации образовавшегося котла немцы задействовали 28 своих дивизий, которые рассекли советскую группировку и уничтожили ее по частям. Германские войска захватили 660 тысяч пленных, 1242 танка и 5412 орудий. На кратчайшем направлении к Москве фронт был прорван.
«Успешно завершив бои в районах Брянска и Вязьмы, группа армий «Центр» добилась тем самым еще одного крупного тактического успеха. Вопрос о том, в состоянии ли она продолжать наступление, чтобы превратить этот тактический успех в оперативный, являлся наиболее важным со времени начала войны вопросом, стоявшим перед высшим командованием германской армии», — пишет Гудериан.
На южном фланге советско-германского фронта танковые соединения Клейста в начале октября форсировали Днепр в районе Мелитополя и, окружив 18-ю армию генерал-лейтенанта Смирнова, устремились на Бердянск.
7 октября, когда окружение Западного и Резервного фронтов было завершено, германское командование пришло к выводу, что в распоряжении противника нет больше значительных сил, с помощью которых он мог бы противостоять дальнейшему продвижению группы армий «Центр» на Москву, и поэтому можно сразу же начать преследование разбитых советских войск, пока они не закрепились на новых оборонительных рубежах. Фельдмаршал Бок хотел сразу же высвободить как можно больше сил и с ходу подключить их к проведению новой операции. И хотя в кольце окружения бои были в полном разгаре, Бок считал, что у него достаточно сил, чтобы решить обе задачи — покончить с окруженным противником и одновременно начать преследование.
Штаб группы армий «Центр» был настроен оптимистически: «Сегодня сложилось такое впечатление, что в распоряжении противника нет крупных сил, которые он мог бы противопоставить дальнейшему продвижению группы армий на Москву… Для непосредственной обороны Москвы, по показаниям военнопленных, русские располагают дивизиями народного ополчения, которые, однако, частично уже введены в бой, а также находятся в числе окруженных войск». В результате с самыми радужными надеждами появился на свет «Приказ на продолжение операции в направлении Москвы» от 7 октября 1941 года. В этот день произошло еще одно важное событие, отмеченное прежде всего фронтовыми генералами, — выпал первый снег.
Гот вспоминал: «…в день, когда было завершено окружение войск противника под Вязьмой, на всем фронте выпал первый снег — предостережение о том, что пора приостановить операции. Несмотря на это, немецкое командование решило продолжать развитие операций с целью овладения Москвой или окружения ее до конца года…у противника появился союзник, которому удалось сделать то, чего, несмотря ни на какие жертвы, не могло добиться русское командование. Не русская зима, а осенние дожди положили конец немецкому наступлению. Дождь лил днем и ночью, дождь шел непрерывно, вперемежку со снегом. Дороги размокли, и движение приостановилось. Недостаток боеприпасов, горюче-смазочных материалов и продовольствия определял тактическую и оперативную обстановку последующих трех недель».