При активной поддержке авиации наши войска прорвали тактическую зону обороны противника, стремясь окружить его клинскую группировку. 9 декабря воздушная разведка установила начало массового отхода противника, особенно интенсивного по дороге Клин - Теряева Слобода. Основные усилия авиации были направлены на уничтожение колонн отступавшего врага. Для того чтобы перерезать фашистам пути отступления, в ночь на 15 декабря западнее Теряевой Слободы был выброшен парашютный десант в составе 415 солдат и офицеров, который успешно выполнил свою задачу и к концу декабря соединился с войсками 30-й армии.
Оставляя боевую технику, артиллерию и автомашины, противник поспешно отступал, неся тяжелые потери от ударов войск и авиации. Дороги между Клином и Теряевой Слободой оказались забитыми трупами солдат, сгоревшими и поврежденными автомашинами и танками. К исходу 16 декабря войска правого крыла Западного фронта, преследуя противника, вышли на рубеж Дорино, Высоковск, Ново-Петровское. За 10 дней для поддержки войск наша авиация совершила более 3600 самолето-вылетов. Эффективность ее ударов была высокой. 13 декабря пять наших истребителей атаковали аэродром в районе Ватулино, где уничтожили и повредили семь самолетов. 15 декабря пять истребителей 43-й смешанной авиационной дивизии под командованием офицера Т. К. Романенко вступили в неравный бой с 40 вражескими бомбардировщиками и 15 истребителями, пытавшимися прорваться к Москве. В ходе боя они уничтожили три вражеских самолета и, не имея потерь, возвратились на свой аэродром.
На левом крыле Западного фронта 10-я армия при поддержке авиации перешла в наступление в направлении Михайлова. Одновременно 50-я армия и 1-й гвардейский кавалерийский корпус, развивая успех контрударов, продолжали преследовать противника восточнее Тулы. Из-за сложных метеоусловий наша авиация ежедневно совершала лишь по 90 - 100 самолето-вылетов, уничтожая войска на поле боя и на дорогах. Противник, лишенный поддержки с воздуха, скованный боями севернее Москвы, вынужден был поспешно отходить. Советские войска при содействии авиации не позволяли ему закрепляться на промежуточных рубежах и к исходу 16 декабря отбросили деморализованные части его 2-й танковой армии на 130 км. Своими атаками авиация нарушала организованное отступление противника и наносила ему большие потери.
В результате первых десяти дней контрнаступления наших войск обе ударные группировки врага понесли тяжелые потери, были созданы благоприятные условия для наших войск в преследовании и разгроме противника.