Тогда же, в августе 1940 года, было проведено и первое войсковое учение корпуса с привлечением авиации. Тема: «Ввод мехкорпуса в прорыв». Жуков и командир корпуса М. И. Потапов прорабатывали вопросы выбора места сосредоточения корпуса по тревоге, рубеж ввода соединения в прорыв и порядок выдвижения к рубежу войск. Было решено вводить корпус в прорыв в походных колоннах по двум параллельным маршрутам. Подобное учение проводилось впервые в Красной Армии.
Тема второго войскового учения, проведенного уже в середине августа 1940 года, являлась логическим продолжением темы предыдущего: «Действие механизированного корпуса в глубине оперативной обороны противника». Отрабатывались темпы движения, обход и захват опорных пунктов, проведение встречных боев с резервами противника и прорыв его тыловых оборонительных рубежей.
26 — 28 сентября 1940 года состоялось итоговое учение всей 6-й армии, в которую входил 4-й корпус: «Наступление армии и ввод механизированного корпуса в прорыв», на котором присутствовало практически все высшее руководство РККА: К. А. Мерецков, С. К. Тимошенко, Г. К. Жуков и другие.
Не менее ценное учение в 4-м мехкорпусе прошло и 16 октября 1940 года: «Марш и встречный бой мехкорпуса». В чем участвовали штабы 8-й танковой и 81-й моторизованной дивизий. Его целью являлась проверка возможности подготовки и проведения марша в сжатые сроки, а также отработка вопросов доведения до подчиненных решения комкора на резкий поворот в ходе марша на новые маршруты в готовности к встречному бою.
В ходе обучения выявились и слабые стороны подготовки командных кадров. Штабы и командный состав не научились организовывать бесперебойную связь в динамике боя, а делегатская служба оказалась крайне слаба. Командиры слабо представляли себе систему управления такими сложными организмами как механизированный корпус и танковая дивизия. Штабы не научились должным образом организовывать разведку. Плохо организовывались взаимодействие между танками, пехотой и артиллерией.
Эти проблемы, характерные для механизированных корпусов в 1940 году, так и не были устранены. В начале войны они проявились с новой силой — и сложность управления крупными мехсоединениями, и отсутствие связи и разведки, и неумение организовать взаимодействие с другими родами войск.
Разбору недостатков боевой подготовки войск был посвящен приказ Народного комиссара Обороны № 0306 от 6.11.40 г. «О результатах осенних инспекторских смотров штабов и войск ряда военных округов и Дальневосточного фронта». Указывалось, что подготовка танковых частей и подразделений в тактическом и огневом отношении — посредственная. В лучшую сторону выделялись только подразделения огнеметных танков. Основными недочетами в подготовке частей назывались: неумение взаимодействовать с мелкими пехотными подразделениями в предполье, нетвердое управление командирами взводов своими подразделениями, необученность экипажей танков наблюдению за полем боя.
Лучшими по итогам боевой подготовки крупными механизированными соединениями РККА 24 декабря 1940 года признаны мехкорпуса генералов Еременко и Потапова (3-й и 4-й МК соответственно), лучшими в танковых частях — танковые дивизии генерала Куркина (5-я), полковника Фотченкова (8-я), генералов Новикова (6-я) и Фекленко (15-я).
Вторая волна формирования механизированных корпусов. 9-й мехкорпус
4 октября 1940 года Нарком Обороны и начальник Генштаба направили в Политбюро доклад о том, что формирование 8 механизированных корпусов, 18 танковых и 8 моторизованных дивизий в основном завершено. На их формирование было обращено 12 танковых бригад БТ, 4 танковых бригады Т-35 и Т-28, 3 химические танковые бригады, 2 танковых полка Т-26 и танковые батальоны стрелковых дивизий (кроме дислоцированных на Дальнем Востоке). Кроме того, так как организационные мероприятия лета 1940 года сократили количество танков непосредственной поддержки пехоты, предполагалось сформировать 25 отдельных танковых бригад, предназначенных для усиления и сопровождения пехоты и бою — исходя из расчета по одной бригаде на стрелковый корпус (без корпусов Дальневосточного фронта). Предлагалось использовать для формирования бригад танки Т-37 и Т-38, чтобы готовить кадры танкистов.
Однако этот проект имел существенный недостаток — он предлагал серьезно увеличить штатную численность РККА, поэтому руководство Наркомата Обороны получило указание разработать проект оргмероприятий, укладывающихся в существующую штатную численность армии. Следовало предусмотреть формирование 18 танковых бригад Т-26, 20 стрелково-пулеметных бригад и одного мехкорпуса.
14 октября Нарком Обороны и начальник Генштаба направили в Политбюро уточненный доклад, в котором предлагались мероприятия, необходимые для усиления войск в первой половине 1941 года. Согласно этому докладу следовало сформировать в КОВО еще один механизированный корпус (9-й), 20 механизированных пулеметно-артиллерийских бригад и 20 танковых бригад Т-26 для поддержки пехоты.
Так как эти мероприятия не предполагали увеличения штатной численности РККА, а проводились за счет перераспределения военнослужащих, эти предложения были утверждены. Директивой Народного комиссара Обороны от 4.11.40 г. предписывалось сформировать в КОВО один механизированный корпус численностью 33 000 человек, в составе управления с корпусными частями, двух танковых и моторизованной дивизий (стрелковая дивизия двенадцатитысячного состава для переформирования в мд выбиралась на усмотрение Военного совета КОВО). Корпус создавался сверх существующих танковых частей заново.
9-й механизированный корпус формируется в КОВО с ноября 1940 года в составе 19-й и 20-й танковых и 131-й моторизованной дивизий. В составе корпуса в 1940 году отсутствует мотоциклетный полк — его 9-й МК получает только весной 1941 года, во время формирования мехкорпусов третьей волны.
Параллельно шло формирование двадцати танковых бригад непосредственной поддержки пехоты. Так были сформированы 2-я, 14-я (ЛВО), 4-я, 10-я, 13-я (ПрибОВО), 1-я, 12-я, 15-я, 16-я, 20-я (ЗапОВО), 31-я (ХВО), 21-я, 30-я, 33-я, 37-я, 39-я (КОВО), 23-я (ОдВО), 24-я (МВО), 28-я, 45-я (ДВФ), легкотанковые бригады на Т-26.
Одновременно с ноября 1940 года началось формирование двадцати моторизованных пулеметно-артиллерийских бригад. Они предназначались, в первую очередь для прикрытия границ, особенно в период сосредоточения войск. Окончание их формирования планировалось к 1 мая 1941 года, а полное обеспечение материальной частью — к 1 октября 1941 года.
Всего было сформировано 20 таких бригад: 1-я, 4-я, 7-я и 10-я в ЛВО, 2-я, 5-я, 8-я и 11-я в ПрибОВО, 3-я, 9-я, 13-я и 14-я в ЗапОВО, 6-я, 15-я, 18-я, 20-я и 22-я в КОВО, 12-я в ОдВО, 16-я и 23-я на ДВФ.
По штату № 05/100 в отдельную моторизованную бригаду входили: управление, 4 пулеметных батальона, стрелково-пулеметный батальон, артиллерийский полк, отдельный зенитно-артиллерийский дивизион, отдельные саперный, автотранспортный, медико-санитарный батальоны, отдельные танковая огнеметная, минометная, разведывательная роты, отдельная рота связи, полевой хлебозавод.
Некомплект материальной части и отсутствие четкого понимания их боевого применения повлекло за собой фактическое содержание бригад как обычных стрелковых соединений и дальнейшее их переформирование в мотострелковые бригады. Уже в марте 1941 года все 20 бригад были расформированы и обращены на укомплектование вновь формируемых соединений, в том числе и автобронетанковых войск. Так, например, 2-я, 5-я, 7-я, 9-я и 12-я бригады были обращены на формирование моторизованных дивизий.