Большие проблемы были связаны с перегруппировкой войск, которая проводилась не только с тыла к фронту, но и вдоль фронта. Так, уже 26 июня 1941 года Главное Командование приняло решение перебросить из района южнее Киева в район Витебска 19-ю армию генерала И.С. Конева. Ее войска с юга на север перевозились 350 эшелонами. В это время с востока на запад, к границам, также двигались войска, а с запада на восток проводилась эвакуация наиболее ценного имущества. В результате такой «карусели» к 10 июля, т. е. на 10-е сутки передислокации, из числа отправленных из района Киева эшелонов 19-й армии в район сосредоточения прибыло только 68.
27 июня 1941 года 16-я армия, только что прибывшая из внутреннего округа в район Бердичева, Проскурова и Староконстантинова, получила указание Генерального штаба совершить перегруппировку в район западнее Смоленска. К моменту получения этой задачи 115 эшелонов данной армии уже были выгружены. Пришлось в срочном порядке менять планы, обратно загружать имущество и также совершать рокадное движение вдоль фронта. Несмотря на все эти трудности, перегруппировка армии в новый район предназначения была завершена к 8 июля.
Кроме того, в период с 27 по 28 июня 1941 года Ставкой были отданы директивы о выдвижении из внутренних районов страны и с других направлений на западное до 70 дивизий. И это указание железнодорожниками было выполнено успешно – к 10 июля из этого числа соединений в районе западнее Смоленска сосредоточились 32 дивизии, 9 дивизий выгружались на железнодорожных станциях, а еще 29 находились в пути.
Также следует напомнить, что все эти перевозки проходили в очень трудных условиях. Используя свое господство в воздухе, вражеская авиация подвергала интенсивным бомбардировкам все основные железнодорожные объекты на глубину 350–400 км.
В целях улучшения управления воинскими перевозками в июле – августе 1941 года была проведена реорганизация центрального Управления ВОСО. Для планирования и руководства снабженческими перевозками в нем были созданы самостоятельные специализированные отделы по видам материальных средств, а в сентябре – отдел санитарной эвакуации. 5 августа 1941 года были введены новые штаты линейных органов ВОСО, в которых предусматривались отделения по управлению снабженческими перевозками. Постановлениями ГКО, приказами НКПС и НКО, директивами начальника тыла РККА последовательно с 20 июля 1941 года вводилось пятидневное планирование, с 20 сентября 1941 года – декадное, а с марта 1942 года – месячное, которое себя полностью оправдало и применялось до конца войны.
В зависимости от важности и срочности перевозок уже в 1941 году были введены литерные и экспресс-поезда, скорость продвижения которых достигала 600–700 км в сутки.
Новым явлением в годы войны стали паровозные колонны, которые не приписывались к определенным депо. Впервые они начали применяться осенью 1941 года на Московском железнодорожном узле, для того чтобы обеспечить выполнение большого объема оперативных, снабженческих и эвакуационных перевозок. Колонны имели в своем составе от 15 до 30 паровозов с прикрепленными к каждому из них локомотивными и кондукторскими бригадами и вагонными мастерами. Личный состав размещался в четырехосных вагонах-теплушках. В них хранился также 15-суточный запас продовольствия и находился небольшой вещевой склад. Эксплуатация паровозных колонн показала их эффективность, и на основе полученного опыта в 1942 году началось формирование особого резерва паровозных колонн Народного комиссариата путей сообщения (НКПС).
Для эвакуации с фронта раненых и больных были сформированы специальные постоянные и временные военно-санитарные поезда емкостью от 500 до 800 мест.
Несмотря на трудные условия, железнодорожный транспорт в первые месяцы войны выполнил значительный объем воинских перевозок. Только за первые десять дней войны было погружено свыше 5 тыс. оперативных эшелонов. Летом и осенью 1941 года из внутренних военных округов на фронт были доставлены, главным образом железнодорожным транспортом, сотни стрелковых дивизий и стрелковых бригад, более 2 млн человек маршевых пополнений.
В период битвы за Москву за ноябрь – декабрь 1941 года к столице было направлено 2258 эшелонов с войсками. Одновременно с этим были осуществлены большие внутрифронтовые перевозки, связанные с подготовкой контрнаступления. И это при том, что противник постоянно подвергал сильным атакам с воздуха железнодорожные объекты и поезда на станциях и перегонах. В частности, только на Московско-Рязанскую железную дорогу было совершено 159 налетов вражеской авиации. Однако движение поездов по этой железной дороге не прекращалось ни на минуту. В Москву по этой линии прибывало по 7–8 тыс. вагонов в сутки.
Всего же железнодорожным транспортом в период оборонительных боев и подготовки контрнаступления под Москвой Калининскому, Западному и Юго-Западному фронтам было подано 333,5 тыс. вагонов, из них 265,8 тыс. вагонов составили оперативные перевозки.