Предложение Сталина было сформулировано в директивной форме, и, естественно, никаких возражений со стороны Молотова не последовало.
Уже 8 октября 1930 года Ворошилов сообщил Сталину, что члены Политбюро единодушно решили сместить Рыкова и высказали пожелание: в целях «унифицирования руководства» «на СНК должен сидеть человек, обладающий даром стратега». В том же письме Климент Ефремович писал:
«Итак, я за то, чтобы тебе браться за всю “совокупность руководства” открыто, организованно. Все равно это руководство находится в твоих руках, с той лишь разницей, что в таком положении и руководить чрезвычайно трудно, и полной отдачи в работе нет».
Однако Иосиф Виссарионович не собирался пока становиться Председателем Совнаркома, хотя и не думал делиться властью с номинальным главой правительства, которого можно было снять в случае каких-либо провалов, возложив на него всю ответственность. В этих условиях Молотов мог быть только «техническим», но никак не политическим премьером.
На декабрьском пленуме 1930 года Рыкова вывели из Политбюро и освободили от должности Председателя Совнаркома, на которую 19 декабря был назначен Молотов.
Накануне пленума Сталин писал Горькому:
«15-го созываем пленум ЦК. Думаем сменить т. Рыкова. Неприятное дело, но ничего не поделаешь: не поспевает за движением, отстает чертовски (несмотря на желание поспеть), путается в ногах. Думаем заменить его Молотовым. Смелый, умный, вполне современный руководитель. Его настоящая фамилия не Молотов, а Скрябин. Он из Вятки. ЦК полностью за него».
Иосиф Виссарионович лукавил: он прекрасно знал, что как раз смелостью сын бывшего вятского приказчика никогда не отличался. Но в массах следовало создавать образ решительного руководителя, не боящегося ни трудностей, ни самого Сталина. На самом деле Коба больше всего ценил в нем трудолюбие, исполнительность и покорность его, Сталина, воле.
На посту председателя Совнаркома Молотов уделял особое внимание развитию военной промышленности. В начале 1930-х годов при СНК СССР была создана постоянная Комиссия обороны (с 1937 года — Комитет обороны) во главе с Молотовым. «Шла упорная подготовка к войне, но все учесть и успеть было просто невозможно, а страна работала без выходных, и струна напряжения и терпения у нашего народа была натянута до предела», — вспоминал Молотов.
В 1931 году возник конфликт ряда хозяйственников с председателем Госплана Куйбышевым, который пришлось, по поручению Сталина, гасить новому Председателю Совнаркома. 10 августа 1931 года Куйбышев подал на имя Кагановича, замещавшего Сталина в период отпуска, письмо с просьбой об отставке. Он ссылался на трудности, связанные с составлением планов на 1932 год и на вторую пятилетку, и, ссылаясь на болезнь, просил о полуторамесячном отпуске и переводе на менее сложную работу: