Войска 20–й и 16–й армий вели 6 декабря бои местного значения против основных сил 3–й и 4–й танковых групп, наступавших на Москву. Переход в контрнаступление этих двух армий был наиболее трудным, поскольку против них действовали не растянутые по фронту фланговые завесы, но сравнительно сильные соединения, еще не утратившие своих боевых возможностей. В этих условиях не помогло и сужение полосы усилившейся 16–й армии до 20 км, едва ли не вчетверо меньше, чем в середине октября 1941 г. под Волоколамском. Первый день наступления 7 декабря не принес существенных успехов войскам 16–й армии, действия большинства подчиненных К. К. Рокоссовскому соединений можно было охарактеризовать как «наступали, успеха не имели». Не помогло и насыщение армии артиллерией. В начале декабря в 16–й армии было 320 полевых и 190 противотанковых орудий, значительно больше, чем в остальных армиях правого крыла Западного фронта. Достаточно сказать, что всего в четырех наступающих армиях было 785 полевых и 360 противотанковых орудий. Некоторый успех обозначился только 8 декабря, а 9 декабря начался отход противостоящих 16–й армии немецких войск в северо–западном и западном направлениях.
Под ударами советских войск 3–я и 4–я танковые группы противника в ночь на 10 декабря начали отход на линию Истринского водохранилища. Севернее последнего противник пытался удержать за собой район Клина, где к вечеру 11 декабря сосредоточил сильную группировку своих войск в составе четырех танковых и одной моторизованной дивизий. В связи с выходом на рубеж Истринского водохранилища 16–я армия утратила свое ключевое значение, и из ее состава в резерв фронта были выведены 7–я и 8–я стрелковые дивизии. Для действий на флангах и в тылу противника командующим 16–й армией были созданы две ударные группы, одна для действий севернее водохранилища, а вторая — южнее его. Обе группы перешли в наступление с утра 10 декабря.
Основные бои на правом крыле Западного фронта развернулись вокруг Клина, где войска 20–й, 1–й ударной и 30–й армий пытались окружить и уничтожить отходящие от Москвы соединения противника. Уже к вечеру 13 декабря наступающие армии полуокружили клинскую группировку противника в городе и его ближайших окрестностях. Однако сам город и его окрестности были к тому времени «крепким орешком», в котором собрались части нескольких механизированных соединений, отошедших от Москвы. Собственно Клин обороняла с 9 декабря 1–я танковая дивизия. Вследствие невозможности взять Клин штурмом борьба развернулась за коммуникации. Основным «коридором» для отхода немецким командованием было избрано шоссе Клин — Высоковск, ведущее на запад в направлении Волоколамска. Советские войска, наступавшие в обход Клина с запада, встречали сильные контратаки противника и не смогли перерезать шоссе Клин — Высоковск.