Одновременно на рассвете 5 октября, катерами Балтийского флота были высажены Петергофский десант и Стрельнинский десант. Несмотря на беспримерный героизм их участников, из-за их малочисленности, недостаточной вооруженности и несогласованности действий армейского и флотского командования, десантники не смогли оказать поддержки наступающим сухопутным частям, были немедленно блокированы после высадки. Петергофский десант к 7 октября погиб в полном составе. Стрельнинские десантники с большими потерями пробились обратно.
На следующие дни, 6–9 октября, ни одна из многочисленных атак 8-й и 42-й армий не увенчалась успехом, продвижение вперед отсутствовало. Противник спешно усиливал оборону, создавая новые заграждения, с 8 октября отмечен ввод в бой новых частей. Попытка танкового прорыва полосы вражеской обороны в полосе 42-й армии окончилась полной гибелью направленного в атаку танкового полка. 10 октября только что назначенный исполняющим обязанности командующего Ленинградским фронтом Федюнинский отдал приказ о прекращении операции.
Красная Армия оставила Брянск.
Звено лётчика лейтенанта Мещерякова поднялось в воздух, чтобы преградить путь фашистским воздушным пиратам, направлявшимся в наш тыл. Завязался бой. Вскоре метким огнём лейтенант Мещеряков сбил вражеский бомбардировщик. Отважный лётчик атаковал второй бомбардировщик. Израсходовав боеприпасы, т. Мещеряков винтом своего самолёта перерубил рули глубины и стабилизатор вражеской машины. «Юнкерс» грохнулся на землю. Искусно маневрируя, лётчик ушёл от наседавших на него «Мессершмиттов» и благополучно совершил посадку.
В окружении под Вязьмой оказались 19-я и 20-я армии Западного фронта, 24-я и 32-я армии Резервного фронта, а в окружении южнее Брянска – две армии Брянского фронта – всего 663 тысячи человек, 1.242 танка и 5.412 орудий. Вплоть до 12–13 октября наши армии под командованием генерал-лейтенанта Михаила Лукина будут оказывать героическое сопротивление в вяземском «котле», сковав 28 дивизий противника. 13 октября советские войска будут сломлены; из окружения выйдут лишь 85 тысяч человек. Каковы были потери на этом этапе Московской битвы (30 сентября – 10 октября), сказать трудно, есть лишь отдельные данные. Так, Резервный фронт потерял 188761 человека убитыми и ранеными, Брянский фронт – 109915 человек. Известно, что здесь почти целиком погибли 10 из 12 дивизий московского ополчения. Многие из ополченцев даже не успели научиться стрелять. Михаил Федорович Лукин был тяжело ранен и без сознания попал в плен. В мае 1945 года его освободили из немецкого концлагеря, далее об его судьбе «Военный энциклопедический словарь» (1983) сообщал так: с 1946 года – в отставке по болезни. Умер Лукин в 1970 году в возрасте 78 лет, а в 1993 году ему присвоили звание Героя Российской Федерации.
Одновременно с окружением немецкое командование отдало приказ Гудериану быстро прорываться на восток, захватить Мценск и Болхов. Все пути на Москву были, по существу, открыты. И закрыть их было нечем.
Одна из батарей БМ-13 («Катюша») под командованием капитана Ивана Флерова (Западный фронт) оказалась в окружении. Двигаясь на восток, батарея попала в засаду, большая часть личного состава батареи и Флеров погибли, расстреляв весь боезапас и взорвав установки. Флеров будет посмертно награжден орденом Отечественной войны 1-й степени.
35-летие встретил участник войны с 1941 года Михаил Васильевич Воронин (1906–1957). Лейтенант-пехотинец отличился в Сталинградских боях, за что был награжден орденом Красная Звезда и медалью «За боевые заслуги». Войну закончил капитаном под Кенигсбергом, несмотря на то, что в характеристике на аттестацию командир написал ему такую фразу: «Командовать не может в силу своей природной доброты». После войны работал в Госплане СССР.
Первой в Великой Отечественной войне пошла на подвиг Сусанина и погибла разведчица Великолукского партизанского отряда специального назначения Настя Дроздова.
За два дня части авиации Балтийского флота уничтожили 6 немецких самолётов, 20 танков, 3 бронемашины, 136 автомашин с войсками, 9 автоцистерн, 32 орудия разных калибров, 27 пулемётных установок и 30 зенитных автоматов. Авиация Северного флота сбила 5 немецких самолётов при их попытке атаковать один из наших военных объектов.