Приданные дивизии 483 и 525 птап усиливали стрелковые полки, а 296 птап под командованием А. И. Алешкина составлял артиллерийско-противотанковый резерв дивизии.
Характерным для группировки артиллерии было наличие в дивизии достаточно сильной артиллерийской группы дальнего действия и противотанкового резерва. В то же время артиллерийские группы поддержки пехоты в составе одного дивизиона оставались слабыми. Основную роль в отражении наступления противника пришлось выполнять дивизионной и армейской артиллерийским группам дальнего действия.
Централизованное использование большей части артиллерии в непосредственном подчинении командира дивизии в условиях обороны на широком фронте обусловливалось главным образом ограниченным количеством боеприпасов и трудностями их подвоза. Открытый характер местности, позволявшей наблюдать сосредоточение войск противника, размещение дальнобойной артиллерии в центре полосы обороны дивизии давали возможность осуществлять своевременный маневр огнем на угрожаемые направления в целях отражения массированных атак пехоты и танков противника.
Система огня артиллерии создавалась с учетом накопленного опыта войны. Дальнобойная пушечная артиллерия подготовила дальние огневые нападения на маршрутах вероятного подхода противника. Ближе к переднему краю обороны предусматривался сосредоточенный огонь и неподвижный заградительный огонь с привлечением всей артиллерии. Неподвижный заградительный огонь подготавливался на двух-трех рубежах, что позволяло последовательно поражать наступающие войска противника.
Огонь артиллерии с закрытых огневых позиций подготавливался в тесном взаимодействии с огнем противотанковых орудий и стрелкового оружия. Для маневра огнем артиллерии на угрожаемые направления оборудовались запасные огневые позиции на флангах и в глубине обороны. Артиллерийские командиры свои пункты управления располагали совместно с общевойсковыми командирами.
В середине дня 16 октября противник силами до 60 танков и самоходных орудий и батальона мотопехоты 2 тд нанес удар в направлении Болычево. По танкам и мотопехоте артиллерия дивизии и армии открыла сосредоточенный и заградительный огонь. По атакующим танкам открыли огонь также противотанковые орудия. Потеряв 9 танков, противник не добился успеха и отошел.
В середине дня 17 октября противник вновь предпринял атаку силами до 100 танков и самоходных орудий с мотопехотой, нанося главный удар в направлении Федосьино, Осташево. По наступающим фашистам был нанесен сильный огневой удар всей артиллерией дивизии и армейской артиллерийской группы. В результате маневра артиллерией в массированном огневом налете участвовало пять артиллерийских полков и дивизион реактивной артиллерии. Пехота врага спешилась и залегла. Атака гитлеровцев была отражена, на поле боя враг оставил несколько танков и бронемашин. По огневым позициям артиллерии противник нанес мощный удар авиацией и предпринял повторную атаку. Ценой больших потерь вражеским танкам удалось прорваться в район Федосьино.
По решению командира дивизии начальник артиллерии В. И. Марков произвел в течение ночи перегруппировку артиллерии и уточнил ей огневые задачи. По противнику, вклинившемуся в нашу оборону, артиллерия произвела несколько огневых налетов с закрытых позиций. В результате удар противника был ослаблен, а оборона наших войск оставалась устойчивой.
18 октября, сосредоточив до 150 танков и полк мотопехоты, противник продолжал развивать наступление в направлении Осташево. «Здесь артиллеристам пришлось особенно туго, — вспоминает бывший командующий артиллерией 16 А маршал артиллерии В. И. Казаков. — Всю тяжесть боя они приняли на себя, так как пехота начала отходить. Лишившись прикрытия, артиллеристы вынуждены были вести бой не только с танками противника, но и с его пехотой. В этом бою противник потерял 29 танков» [59] . В ходе боя командир дивизии и начальник артиллерии своевременно ставили задачи артиллерийским частям на подавление сосредоточенным и заградительным огнем танков и пехоты наступающего противника.
Особенно интенсивно велся огонь по переправам противника на р. Руза 523 пап и подразделениями РА. Упорный бой за Осташево продолжался целый день.
Для усиления противотанковой обороны дивизии был выдвинут противотанковый резерв армии — 289 птап Н. К. Ефременко. В результате принятых мер все атаки противника, начавшиеся с утра 19 октября, были отбиты. Всего за пять дней боев противник потерял 81 танк и успеха не достиг. Потери нашей артиллерии составили 33 орудия.