Фронт необходимо было стабилизировать, и именно Хейнрици получил приказ удержать самый тяжелый сектор. 26 января 1942 года его назначили командующим остатками 4-й армии, которая стояла у самой Москвы на ключевых позициях. Хейнрици приступил к своим новым обязанностям в жестокий мороз; температура достигала минус 42 градуса по Фаренгейту. Вода замерзала в паровозных котлах; пулеметы заклинивало; невозможно было вырыть траншеи и одиночные окопы, потому что земля была твердой как сталь. Не имевшие соответствующего снаряжения солдаты Хейнрици сражались по пояс в снегу, с льдышками, свисавшими с их ноздрей и ресниц. «Мне было приказано держаться до начала большого наступления, в котором Москва обязательно будет взята, — вспоминал впоследствии Хейнрици. — Однако мои люди погибали не только от русских пуль. Многие из них умерли от переохлаждения».
Они держались почти десять недель. Хейнрици использовал все доступные ему средства, традиционные и нетрадиционные. Он увещевал своих подчиненных, стимулировал, повышал в звании, разжаловал — и снова и снова пренебрегал давнишним и неизменным приказом Гитлера «Starre Verteidigung» — «Ни шагу назад». По оценкам штаба 4-й армии, в ту долгую зиму временами силы противника превосходили силы Хейнрици по меньшей мере в двенадцать раз.
На подступах к Москве Хейнрици разработал прославившую его тактику. Когда он понимал, что русская атака в каком-то секторе неминуема, он накануне приказывал своим войскам отойти на одну-две мили на новые позиции, и русская артиллерия обрушивала огонь на опустевшую линию фронта. Хейнрици вспоминал: «Они колотили по пустому мешку. Атака русских захлебывалась, потому что мои люди, целые и невредимые, ждали в боевой готовности. Затем мои войска, стоявшие на неатакованных флангах, смыкались и вновь занимали прежние позиции». Самое главное было узнать, когда и где русские готовят наступление. Опираясь на разведданные, дозоры, допросы пленных и исключительное шестое чувство, Хейнрици мог указать время и место с почти математической точностью.
Не всегда эти методы были применимы, а когда применялись, Хейнрици приходилось действовать с величайшей осторожностью: Гитлер сажал в тюрьму и даже расстреливал генералов за нарушение приказа «Ни шагу назад». «В то время как мы едва ли могли передвинуть часового от окна к двери без его разрешения, — заметил впоследствии Хейнрици, — некоторые из нас находили возможности и способы обойти его более самоубийственные приказы».
По очевидным причинам Хейнрици никогда не был любимцем Гитлера или его окружения. Он происходил из аристократической, традиционно связанной с военной службой семьи и потому не мог нарушить присягу на верность Гитлеру, но главным для него всегда был зов высшей диктатуры: в начале войны Хейнрици поссорился с Гитлером из-за своих религиозных взглядов.