16 декабря 30-я и 1-я ударная армии продолжали развивать преследование 3-й танковой группы.
В процессе развития преследования и в связи с новой обстановкой на фронте 30-я армия с 12 часов 16 декабря директивой Верховного Главнокомандующего была передана в подчинение командующему Калининским фронтом.
Между Западным и Калининским фронтами была установлена следующая разграничительная линия: Рогачево, станция Решетниково, Котляково, Бол. Ледники, Покровское (все для Калининского фронта включительно). Командующий Западным фронтом приказал командующему 1-й армией принять участок южнее разграничительной линии с Калининским фронтом. Задача, поставленная 1-й ударной армии, оставалась прежней, но армии было указано вести главную группировку в направлении Теряева Слобода, Ярополец, Раменье, Княжьи Горы.
Разграничительная линия слева, с 20-й армией, до Никита, была установлена прежняя, далее Ивановское, Шаховская, Кучино (все пункты включительно для 1-й ударной армии). Части армии в течение 16декабря и в ночь на 17 декабря продолжали наступление на всем фронте, преследуя противника, отходившего в западном направлении.
84-я стрелковая бригада, выброшенная вперед, к 8 часам 17 декабря вела бой за овладение Петровском. 50-я, 47-я, 56-я и 71-я стрелковые бригады с боями овладели селениями Богаиха, Захарово, Власково (20-25 км все пункты восточнее Теряевой Слободы). Противник перед фронтом этих бригад отходил на линию Ивановское, Аксениха.
29-я стрелковая бригада вышла в район Языково (9 км южнее Клина); 44-я стрелковая бригада – в район Кузнечиково; 46-я стрелковая бригада – Торбеево, Озерецкое (20 км восточнее Дмитрова); 62-я стрелковая бригада – Кудрино, Васьково (20 км юго-восточнее Дмитрова); 41-я стрелковая бригада – Хотьково. Части 1-й ударной армии основные усилия сосредоточивали на правом фланге и в центре, стремясь скорее перерезать пути отхода врагу.
Наступательные бои 20-й армии в районе Истринского водохранилища 12-17 декабря
Войска 20-й армии в течение 12 декабря вели бои западнее Солнечногорска и у Обухова, где противник оказывал упорное сопротивление, но к концу дня он все же был выбит из этих пунктов. К исходу 12 декабря части 20-й армии вышли на рубеж Субботино (4 км западнее Солнечногорска), Обухово, Бережки (юго-западнее Солнечногорска 12 км), Пятница, где была установлена связь с правофланговыми частями 16-й армии (354-й стрелковой дивизией, правый фланг которой находился в Лопотове). Резерв командующего армией – 352-я стрелковая дивизия – сосредоточился в Солнечногорске.
В течение 13 декабря войска 20-й армии, преодолевая сопротивление 23-й и 106-й пехотных дивизий противника, прикрывавших отход своих главных сил, продвинулись на правом и левом флангах немного, в центре же несколько выдвинулись вперед.
Основные усилия с утра 14 декабря сосредоточивались на правом фланге и в центре, в общем направлении на Горки, Никольское, Кузнецове, вдоль северного берега реки Нудоль для нанесения флангового удара противнику в юго-западном направлении. С этой целью 64-я стрелковая бригада, 331-я стрелковая дивизия совместно с вышедшей в этот район группой Ремизова (17-я стрелковая бригада, 44-я кавалерийская дивизия, 145-я танковая бригада) овладели рубежом Замятино (9 км северо-западнее Солнечногорска), Логиново и выслали передовой отряд на Троицкое, Кузнецово. 28-я стрелковая бригада производила подготовку к форсированию Истринского водохранилища на рубеже Бережки, Пятница, взаимодействуя с правофланговыми частями 16-й армии.
Получив приказ о выходе главными силами армии на фронт Колпаки, Давыдково, Ново-Петровское, командующий 20-й армией поставил войскам следующие задачи:
• 64-й стрелковой и 24-й танковой бригадам преследовать противника в направлении на Кутьино (12 км юго-восточнее Теряевой Слободы) и к исходу 14 декабря главными силами выйти в район Николаевка, Скрипящево, Хохлово (10 км северо-восточнее Нудоль-Шарино); к исходу 16 декабря достичь Савино.
• 331-й стрелковой дивизии, 134-му танковому батальону и 31-й танковой бригаде преследовать противника в направлении на Нудоль-Шарино и к исходу 14 декабря главными силами выйти в район Коренька, Поджигородово, а к исходу 15 декабря – в район Денежкино.
• 35-й стрелковой бригаде преследовать противника в направлении на Деньково и к исходу 14 декабря выйти в Антипино, а к исходу 15 декабря в Бодрово (южнее Нудоль-Шарина 7 км).
• 28-й стрелковой бригаде преследовать противника в направлении на Давыдково и к исходу 14 декабря выйти в район М. Ушаково, Леоново; к исходу 15 декабря достичь Рыбушки.
• 55-й стрелковой бригаде к исходу 14 декабря достичь Екатериновки и к исходу 15 декабри – Степаньково, обеспечивая правый фланг армии.
• 352-й стрелковой дивизии, составляющей второй эшелон, 14 декабря выйти в район Горки, Хреново, Погорелово, к исходу 15 декабря – Коренька, Тиликтино.
Несмотря на все усилия, вследствие крайне упорного сопротивления противника, войска 20-й армии не смогли достичь назначенной линии и к исходу 14 декабря находились в 8-10 км от нее. Утром 15 декабря командующий фронтом приказал командующему 20-й армией объяснить причины невыполнения войсками приказа о достижении рубежей, являющихся задачей дня. Командующий армией донес:
«Медленное продвижение войск 20 армии вызвано следующими причинами: первое – на рубеже р. Катыша от Троицкое до Истринского водохранилища противник оказывает сильное сопротивление, организовав оборону этого рубежа; второе – противник при отступлении взрывает мосты, минирует дороги, устраивает заграждения, вследствие чего наступление по лесу приходится производить крайне медленно, преодолевая снег, производя разграждения, подтягивая артиллерию и боеприпасы; третье – Военный Совет лично организовал наступление частей 64 сбр и водил в атаку батальон, который в 21:30 14.12 прорвал оборону противника и захватил Троицкое, уничтожив до двух рот пехоты; взяты трофеи: 5 орудий НТО, орудия и автомашины».
Войска 20-й армии, взаимодействуя с 1-й ударной армией, а также с 16-й армией, которая в это время вела бой за овладение Истринским водохранилищем, несколько отставали в своем продвижении вследствие упорного сопротивления немцев. Это не могло не влиять на ход операции правого крыла Западного фронта, так как давало возможность противнику приводить себя в порядок, устраивать заграждения.
В течение 15 и 16 декабря войска 20-й армии продолжали вести упорные наступательные бои на всем фронте. На левом фланге 28-я стрелковая бригада к 5 часам 15 декабря, форсировав северный рукав Истринского водохранилища, овладела Мелечкином и продолжала наступление в юго-западном направлении. Южнее войска 16-й армии также форсировали этот водный рубеж.
17 декабря войска армии выходили на рубеж Семенково, Климовка, Денежкино (7 км севернее Ново-Петровского), Пречистое, Рыбушки, Румянцево. 352-я стрелковая дивизия сосредоточилась в районе Шапкино, Стегачево в резерве.
В боях с 13 по 16 декабря 20-я армия захватила 79 орудий, 113 автомашин, 20 мотоциклов, 16 пулеметов, 102 велосипеда, 300 бочек с бензином, большое количество мин, складов и повозок с награбленным немцами имуществом. Перебито много солдат и офицеров противника. В дальнейшем 20-я армия сосредоточивала основные усилия вдоль шоссе на Волоколамск. Из показаний пленных было установлено, что севернее Волоколамска противник отводит свои силы на рубеж реки Ламы. Южнее авиаразведкой 15 декабря отмечалось движение автоколонн противника, отходивших по шоссе Волоколамск-Рюховское.