ВВС Западного и Калининского фронтов, Московского военного округа и части дальнебомбардировочной авиации Главного командования нанесли удар по 19 аэродромам противника и вывела из строя 47 немецких самолетов.
16 ноября
В ходе четырехчасового боя с несколькими десятками немецких танков у разъезда Дубосеково (в 7 километрах к юго-востоку от Волоколамска) возглавленная младшим политруком роты 1075-го сп (Западный фронт) Василием Георгиевичем Клочковым (Диевым, 1911–1941) группа из 28 бойцов-истребителей танков из стрелковой дивизии генерал-майора Ивана Васильевича Панфилова подбила 18 танков и не пропустила противника. Большинство бойцов пали смертью храбрых, остальные получили тяжелые ранения.
17 ноября
Ставка ВГК Красной Армии издала приказ № 0428, в котором ставилась задача: в тылу немецких войск разрушать и сжигать дотла все населенные пункты на расстоянии 40–60 км в глубину от переднего края и на 20–30 км вправо и влево от дорог. Для уничтожения населенных пунктов предписывалось в каждом полку создавать «команды охотников» по 20–30 человек и «выдающихся смельчаков за отважные действия по уничтожению населенных пунктов представлять к правительственным наградам».
На одном из участков Калининского фронта наши разведчики обнаружили в тылу у врага 20 трупов немецких солдат. Как выяснилось из показаний пленных, эти немецкие солдаты были расстреляны за отказ идти в наступление.
18 ноября
Для создания противотанковых и противопехотных препятствий в направлении Завидово – Конаково – Кимры Ставка ВГК приказала: подготовить мостовую часть Иваньковской плотины к взрыву, а поймы рек Сестра и Яхрома – к затоплению.
Контрударная группировка 16-й армии отошла на исходный рубеж. Контрудар в районе Волоколамска оказался крайне неудачным. Армия понесла большие потери, но поставленных целей не достигла. Основные причины: невыгодное соотношение сил (противник превосходил армию в людях в 2,4 раза, в артиллерии – в 3 раза и танках – в 10 раз), отсутствие боевого опыта в большинстве соединений контрударной группировки и неудачный момент нанесения, когда «враг был достаточно силен, а его наступательный пыл еще не охладел».
На левом крыле Западного фронта войска 2-й танковой армии Гейнца Вильгельма Гудериана в 08:30 нанесли мощный удар по 50-й армии в общем направлении Дедилово – Узловая – Сталиногорск (Новомосковск). К исходу дня противник захватил Дедилово и Епифань, обтекая Тулу с юго-востока.