После переправы танкисты устремились на Перестряж. Однако овладеть им не смогли, так как наткнулись на большой овраг, который прикрывался огнем противотанковой артиллерии врага, а вскоре были контратакованы 40 вражескими танками с левого фланга. Хотя контратака и была отражена успешно (враг потерял 13 танков, из них 3 подбил старший лейтенант М. М. Канкава и 2 — лейтенант П. Н. Смашнов), наступление 195-й танковой бригады приостановилось.
Из-за недостатка сил не смогли развить успех на запад и остальные войска армии. Не имела успеха и ударная группа 16-й армии, наступавшая с севера.
Вечером 3 сентября из-за отсутствия танков в резерв Ставки ВГК был выведен 3-й танковый корпус. Поэтому с подходом в район Ожигово главных сил 264-й стрелковой дивизии 113-я танковая бригада полковника А. Г. Свиридова и 17-я мотострелковая бригада 15-го танкового корпуса 4 сентября были перегруппированы в район Волосово, получив задачу совместно с 342-й стрелковой дивизией наступать на Тростянку.
В течение последующих пяти суток (5–9 сентября) войска армии несколько раз пытались возобновить наступление, однако из-за упорного сопротивления противника, недостатка сил и средств, а также нехватки боеприпасов успеха не имели. Войска армии в эти дни не столько наступали, сколько отражали контратаки подошедших 9-й и 17-й танковых дивизий противника.
Стало ясно, что наступательные возможности армии иссякли. 10 сентября танковая армия перешла к обороне, а в середине сентября, передав 1-го гвардейскую мотострелковую дивизию, 17-ю мотострелковую бригаду 15-го танкового корпуса и средства усиления 16-й и 61-й армиям, была выведена в резерв Ставки ВГК[161].
Так закончились первые боевые действия 3-й танковой армии. За 19 суток ожесточенных боев армия нанесла серьезный урон 26-й и 56-й пехотным, 11-й и 20-й танковым дивизиям противника и отбросила их на 8–10 км на запад и юг. Был сорван замысел врага разгромить войска левого крыла Западного фронта, сократить линию фронта и высвободившиеся дивизии бросить для захвата Сталинграда и Кавказа.
За героизм и мужество, проявленные в боях, сотни воинов были награждены орденами и медалями. Приказом народного комиссара обороны 154-я и 264-я стрелковые дивизии 10 октября 1942 года были преобразованы соответственно в 47-ю и 48-ю гвардейские дивизии, а 105-я тяжелая танковая бригада — в 8-ю гвардейскую танковую бригаду.
Вместе с тем следует отметить, что из-за потери внезапности наступления, господства авиации противника в воздухе, исключительно тяжелых условий местности армии не удалось полностью выполнить поставленную задачу — во взаимодействии с 16-й и 61-й армиями окружить и уничтожить вражеские войска в междуречье Рессеты, Жиздры и Вытебети.
В ходе боевых действий войскам не отводилось необходимого времени для подготовки наступления, вследствие чего не имелось возможности всесторонне организовать бой. Штаб армии и штабы корпусов вместо управления войсками посредством кратких боевых распоряжений по радио, телефону и через офицеров связи увлекались разработкой письменных боевых приказов и тем самым поглощали время, так нужное войскам для подготовки к боевым действиям. В особенно трудном положении находился 15-й танковый корпус, которому в ходе операции пять раз менялось направление наступления, причем не всегда обоснованно, и, как правило, каждый раз от него требовалось перейти в наступление немедленно. По этим причинам бригады шли в атаку неорганизованно, без разведки противника и местности.
Итоги первых боев армии показали, что всем воинам, начиная от рядового бойца и кончая командиром, не хватало умения вести высокоманевренные боевые действия. Потребовалось немало времени и усилий, чтобы овладеть этим искусством.