В 1870 году Мольтке собирался дать сражение французским войскам на реке Саар, где должны были сосредоточиться все три его армии. План Мольтке не был осуществлен в результате того, что французские войска оказались парализованными значительно раньше, чем Мольтке приступил к реализации своего замысла. Все объяснялось тем, что 3-я немецкая армия (которой командовал кронпринц Фридрих Вильгельм), действовавшая на левом фланге, пересекла границу далеко к востоку и разбила французский отряд у Вейсенбурга. Затем, продолжая наступление, она окружила и разгромила под Вертом (50 километров южнее Мангейма) правофланговый корпус французов раньше, чем успели подойти другие французские войска. Влияние этих случайных, разрозненных боев оказалось важнее спланированного крупного сражения. Теперь вместо соединения с главными силами армии кронпринца была предоставлена возможность двигаться самостоятельно на большом удалении от основной группировки противника. Поэтому она не принимала участия в плохо организованных сражениях под Вьонвилем и Гравелотом, тем более что расположение там французских войск было таковым, что она едва ли смогла действовать там с пользой, даже если бы находилась ближе. В результате 3-я армия невольно сыграла важную роль на завершающем этапе сражения.
Когда главные силы французской армии, выстоявшие в сражении под Гравелотом, отошли в сторону одного из своих флангов и к Мецу, они легко могли оторваться от выдохшихся 1-й и 2-й немецких армий. Однако, опасаясь перехвата его войск 3-й немецкой армией, Базен решил закрепиться в Меце. Это дало возможность немцам восстановить взаимодействие, а французы, напротив, утратили его в период бездеятельности, который наступил после того, как они покинули открытое поле. В результате Мак-Магон вынужден был начать свои плохо продуманные и еще хуже осуществленные действия по оказанию помощи Мецу.
3-я армия по-прежнему беспрепятственно двигалась к Парижу и теперь круто изменила направление своего движения с западного на северное, обошла с фланга армию Мак-Магона и вышла ей в тыл. Все это привело к окружению французской армии, и она была вынуждена капитулировать в Седане.
При всей своей необыкновенной способности к хладнокровию, или, вернее, холодно-расчетливой работе в кабинете, Мольтке во время боевых действий иногда терял спокойствие духа и часто портил то, что великолепно обдумывал, сидя у себя в кабинете. Так, 17 августа после сражения при Вьонвиле-Марс-ла-Тура он не принял мер к разведке направления отступления Базена, на следующий день остался на правом фланге, когда решительные события произошли на левом, и продолжал усиливать войска правого флага. Накануне Седана он не объединил действий 3-й и Майнской армий. Все это показывает, что Мольтке можно считать образцом начальника Генерального штаба, но никак не новым Наполеоном.
Сходство кампаний 1866 и 1870 годов заключается в том, что как в той, так и в другой обе воюющие стороны были формально готовы к войне, и в том, что Верховное командование обеих сторон допустило массу ошибок, но, несмотря на ошибки, допущенные Мольтке, исход обеих войн был быстро решен. Прямолинейность решений Мольтке кажется такой лишь на первый взгляд. В действительности они отличались большой гибкостью.
Мольтке первый учел влияние современных факторов на ведение военных операций, положил основание современной стратегии и создал целую плеяду блестящих представителей военной науки (А. Шлиффен, Э. Людендорф и др.). В последние годы жизни Мольтке работал над составлением планов нападения на Францию, Австрию и Россию. Затем, уже после заключения союза с Австрией, он планировал нападения на Францию и Россию силами Германии, Австро-Венгрии и Италии.
Около 30 лет Мольтке оставался во главе Генерального штаба и за этот долгий срок воспитал несколько поколений офицеров Генерального штаба, дал его организации и деятельности устойчивость и органическую целостность.
В 1888 году он по собственной просьбе был уволен со своего поста и занял пост председателя Комиссии народной обороны. В своих выступлениях в рейхстаге Мольтке впервые отказался от роли «великого молчальника», как его называли раньше. Депутатов рейхстага выступления Мольтке поражали логикой и убежденностью.
У Мольтке не было врагов – все видели за его холодной внешностью, суровой сдержанностью и непоколебимым самообладанием редкую чистоту характера и искренность убеждений.
Уже при жизни в Кёльне и в родном городе Пархиме Мольтке были воздвигнуты памятники. В его похоронах принимали участие даже социал-демократы. Деятельность Мольтке как полководца получила признание и в России. В 1870 году он был награжден орденом Св. Георгия 2-й степени, в 1876 году был избран почетным членом Николаевской академии Генерального штаба. Кроме того, в 1872 году Мольтке был назначен шефом 65-го пехотного Рязанского полка.
