К началу января 1942 года под Москвой сложилась чрезвычайно сложная для обеих сторон обстановка. Советские войска, уже почти месяц ведущие активное наступление были, в достаточной степени измотаны, в то время как германские войска, потерпевшие серьезное поражение, оказались обескровлены и деморализованы. В условиях холодной зимы обе стороны испытывали недостаток снабжения: части Красной армии — из-за того, что далеко оторвались от налаженных коммуникаций и продвигались по выжженной противником территории, немцы — из-за слабости железнодорожной и автомобильной сети, к тому же постоянно подвергавшейся ударам партизан.
Наибольшего успеха в декабрьских боях достигли подразделения Западного фронта. За неполный месяц они прошли с боями от 100 до 300 километров, причем части 10-й армии генерала Голикова и 1-го гвардейского кавалерийского корпуса генерала П. А. Белова далеко опередили своих соседей и, окружив немецкий гарнизон в Сухиничах, вышли на железную дорогу Москва— Брянск севернее города. Передовые части корпуса генерала Белова находились всего в 8 километрах от Варшавского шоссе. Правее них вели наступление 50-я, 49-я и 43-я армии, последняя 1 января 1942 года заняла Малоярославец. В немецкой обороне наметился 40-километровый прорыв на линии Сухиничи—Бабы-нино, создавалась реальная возможность выхода советских войск в район Юхнова на Варшавское шоссе и дальнейшего продвижения к Вязьме — в тыл немецкой 4-й и 4-й танковой армиям и на жизненно важные коммуникации группы армий «Центр».
Для оказания помощи 43-й и 49-й армиям, продвигавшимся с северо-востока по обе стороны Варшавского шоссе, командование Западного фронта решило высадить воздушный десант. Десант должен был перерезать шоссейную дорогу из Медыни на Гжатск, захватить станцию Мятлево и пресечь движение из района Калуги на Вязьму, а также воспрепятствовать отходу войск 57-го армейского корпуса немцев по Варшавскому шоссе от Малоярославца и Алешково через Медынь на Юхнов и прикрыть подходы к станции Мятлево от возможного контрудара противника из района Юхнова.
Основные силы десанта составлял 250-й воздушно-десантный полк[177] майора Н. Л. Солдатова[178] в составе 1300 человек, который предполагалось высаживать посадочным способом. Обеспечить эту высадку должны были два парашютных отряда. Один отряд в составе 202 человек должен был высадиться на аэродроме у Большого Фатьянова (в 5 км восточнее Мятлево, на западном берегу реки Шани[179]), захватить аэродром и подготовить его к приему посадочного десанта. Второй парашютный отряд из 348 человек выбрасывался в районе сел Гусево, Бурдуково и Гусаково в 12—15 км северо-западнее Медыни возле шоссе Медынь—Гжатск, он должен был поставить заслон от продвижения противника со стороны Гжатска, а затем выйти на Варшавское шоссе и, взорвав мост через реку Шаня (в 10 км юго-восточнее Медыни), прикрыть район высадки основных сил от наступления противника со стороны Малоярославца.
Для операции были выделены 21 самолет ТБ-3 и 10 самолетов ПС-84. Всю высадку предполагалось проводить в четыре рейса — первыми перебрасывались парашютисты, а затем тремя рейсами доставлялись пехотинцы и снаряжение. Однако позднее планы были изменены, и первым рейсом в ночь на 4 января был отправлен только один парашютный отряд для захвата аэродрома Большое Фатьяново, численность которого увеличили до 416 человек. Десант был выброшен в стороне от аэродрома и с боем захватил его только к исходу дня 4 января. Однако из-за начавшейся снежной метели операцию решено было прекратить и высадку посадочного десанта отменить. В дальнейшем парашютисты действовали как диверсанты — они захватили станцию Мятлево, уничтожили находившиеся здесь два эшелона с техникой, а 19 января вышли в расположение 49-й армии.
7 января 1942 года была подписана директива Ставки ВГК, определявшая задачи стратегической операции по окружению и разгрому основных сил группы армий «Центр». Левое крыло Западного фронта силами 43-й, 49-й, 50-й армий и 1-го гвардейского кавкорпуса должно было нанести фланговый удар из района Калуги и Мосальска в общем направлении на Юхнов—Вязьму с одновременным фронтальным наступлением армий правого крыла на Сычевку и Гжатск. Одновременно правое крыло Калининского фронта в составе 22-й и 39-й армий, имея в резерве 29-ю армию, наносило удар с севера на Ржев и Сычевку. Обе ударные группировки должны были встретиться в районе Вязьмы, довершив окончательный разгром основных сил группы армий «Центр».
8 января ударная группировка Калининского фронта прорвала вражескую оборону северо-западнее Ржева. Уже 10 января передовые части 39-й армии перерезали шоссе Ржев—Великие Луки и достигли района Сычевки. Штаб 9-й немецкой армии, оборонявшей ржевский участок фронта, чтобы не попасть в окружение, переместился в Вязьму. Командующий армией генерал-полковник Штраус подал в отставку и был заменен генералом Вальтером Моделем.