В период борьбы сталинской группировки с Л. Д. Троцким в 1924 г. Фрунзе занял посты начальника Штаба РККА, заместителя председателя РВС СССР, начальника Военной академии РККА. В 1925 г. он стал председателем РВС СССР и наркомом по военным и морским делам. Вопреки последующим мифам, Фрунзе на руководящих постах в РККА продолжал курс Троцкого на реформирование армии. Реформа заключалась в попытке создать кадровую армию, организовать территориальную систему войск, в повышении качества командного состава и совершенствовании боевой подготовки, удалении неблагонадежных элементов, сокращении центрального аппарата, реорганизации снабжения, внедрении новой военной техники, укреплении единоначалия. Военная реформа не отличалась большой продуманностью и во многом протекала под влиянием политической борьбы в партии.
Из статьи Фрунзе 1925 г.: «Необеспеченность современной боевой техникой — слабейшее место нашей обороны… Мы должны стать независимыми от заграницы не только в массово-промышленной деятельности, но и в конструктивноизобретательской работе»
Фрунзе составил ряд военно-теоретических трудов, в том числе разрабатывал военную доктрину Красной Армии.
Памятник М. В. Фрунзе в Иваново
Заменивший собой ставленников Троцкого, а позднее и самого вождя РККА в военном руководстве, Фрунзе тем не менее не являлся членом сталинской группировки. Он оставался независимым и обладал определенным авторитетом в войсках, что, конечно, не могло устраивать партийную верхушку. Сомнительно, чтобы у Фрунзе были какие-либо бонапартистские намерения. Однако для окружающих он оставался загадочной и необычной фигурой в партийных верхах.
Безвременная смерть 40-летнего Фрунзе на операционном столе Солдатенковской (Боткинской) больницы до сих пор остается во многом загадочной. Версии о том, что он был убит во время хирургической операции по распоряжению И. В. Сталина, получили распространение уже с середины 1920-х гг. Фрунзе был похоронен у Кремлевской стены. Сын Фрунзе Тимур стал летчиком-истребителем, погиб в бою в 1942 г., был посмертно удостоен звания Героя Советского Союза.
Академия им. Фрунзе. Москва
После смерти фигура М. В. Фрунзе оказалась мифологизирована и идеализирована. Его заслуги было выгодно пропагандировать официальной идеологии, поскольку он был мертв, а при жизни был слабо связан с Троцким. Фактически фигурой Фрунзе как вождя РККА оказалась заменена фигура подлинного вождя армии периода Гражданской войны и начала 1920-х гг. — Льва Троцкого. В СССР сложился посмертный культ Фрунзе, его имя оказалось увековечено в названиях многочисленных населенных пунктов, районов, улиц и площадей, станций метрополитена, в наименованиях географических объектов (пик Фрунзе на Памире, мыс Фрунзе на архипелаге Северная Земля), в названиях различных предприятий и организаций, во множестве памятников, в книгах, филателии и кинематографе.