Слухи об эвакуации из Москвы породили панику среди населения. На вокзалах спешно грузились эшелоны заводов и учреждений. Многие чиновники на персональных и частных машинах удирали из города, немало людей уходило пешком на восток. В городе начались грабежи и беспорядки. На большинстве дорог возникли пробки, что создавало реальную угрозу срыва перегруппировок и снабжения войск.
Наряду с мерами по эвакуации Москвы принимается решение об улучшении управления войсками на подступах к столице. Это обусловливалось тем, что линия обороны Западного фронта оказалась чрезмерно растянутой, в результате чего крайне затрудняло управление частями и соединениями. Поэтому 17 октября по решению Ставки ВГК из состава Западного фронта были выведены три правофланговые армии – 22, 29 и 30-я, а также войска, действовавшие на осташковском, ржевском направлениях и в районе Калинина. Они вошли в состав созданного Калининского фронта под командованием генерал-полковника Конева.
В полосе 16-й армии события развивались следующим образом. Утром 16 октября противник нанес удар двумя танковыми и двумя моторизованными соединениями на левом фланге армии – как раз там, где Рокоссовский и предполагал. Главный удар пришелся по 316-й стрелковой дивизии, передний край которой проходил в 12—15 км от Волоколамского шоссе. Завязались тяжелые оборонительные бои. Противник вводил в бой группы по 30—50 танков, сопровождаемые густыми цепями пехоты и поддерживаемые артиллерийским огнем и бомбардировкой с воздуха. Встретив хорошо организованное сопротивление войск 16-й армии, противник отходил, но потом снова начинал атаки. Большие потери вынуждали врага вводить в бой новые и новые силы.
17 октября севернее Волоколамска подвергся атаке 3-й кавалерийский корпус. В этот же день в районе Болычево на стыке с 5-й армией противник бросил на полк 316-й стрелковой дивизии до ста танков. Им удалось овладеть двумя населенными пунктами. Пытаясь развить успех в глубину, враг еще больше усилил натиск, но был встречен стянутой сюда с других участков артиллерией и, понеся большие потери в танках, отошел на исходные позиции. Не продвинулся противник и на рубежах, занимаемых спешенной конницей. Здесь тоже удалось отбить все атаки. Однако на правом фланге 16-й армии ситуация обострилась. 17 октября немецкие войска захватили город Калинин, оттеснили правофланговые части 30-й армии и стали продвигаться на восток вдоль северного берега Московского водохранилища. В результате возникла угроза правому флангу 16-й армии.
18 октября противник, стремясь во что бы то ни стало добиться успеха, ввел против 316-й стрелковой дивизии сотни полторы танков и полк мотопехоты в направлении Игнатково, Жилино, Осташево. Навстречу этой стальной лавине была выдвинута противотанковая артиллерия, пушечные батареи и «катюши». Вскоре еще около сотни вражеских танков появились в районе Жилино, на южном берегу Рузы. Рокоссовскому пришлось ввести в сражение все армейские артиллерийские резервы. Маневр артиллерией спас положение.
Рокоссовский в эти дни сохранял спокойствие и уверенность в том, что противник будет разбит. В письме, отправленном 18 октября жене и дочери, он отмечал:
