Во второй период Великой Отечественной войны произошли большие качественные сдвиги в отраслевой структуре советского промышленного производства.
В военной промышленности были освоены и введены в серийное производство новые виды вооружения, боеприпасов, военно-инженерного имущества. Многие предприятия этой отрасли в течение второго периода войны несколько раз перестраивали свое производство для выпуска новых, более современных и эффективных типов и видов вооружения, боеприпасов.
В металлургической промышленности резко увеличился удельный вес качественного проката в общем количестве выпускаемого металла и соответственно снизился объем производства рядового проката, возросла доля специальных видов чугуна и качественных сталей, был освоен процесс производства специальных сталей в мартеновских печах, феррохрома в доменных печах, проката броневого листа на блюмингах. В общем объеме продукции нефтяной промышленности возросла доля авиабензина и высококачественного моторного топлива, химической — доля специальных химикатов.
Одновременно с освоением и развитием производства новых видов продукции происходил процесс улучшения использования имеющейся техники, повышения культуры производства, значительного роста производительности труда. Широкое распространение получили поточные и конвейерные методы, прогрессивные способы обработки изделий. Например, значительную экономию металла давала отливка крупных деталей в металлических формах. Разработанный под руководством академика Е. О. Патона метод автоматической сварки широко применялся во многих отраслях промышленности.
Дальнейшее развитие специализации и кооперирования производства в военной промышленности способствовало внедрению высокопроизводительного оборудования, снижало его потери и простои, стимулировало рост производительности труда. Специализация дала возможность рассредоточить промышленность по территории страны.
В те годы развивались формы предметной, подетальной, поузловой и технологической (производство литья, поковок и т.д.) специализации.
В авиационной промышленности имелись группы заводов, занятых производством самолетов, и группы заводов, выпускавших моторы. В отдельную группу были выделены заводы, производившие узлы и детали самолетов: агрегаты, винты, колеса, электро- и радиооборудование, приборы зажигания, авиационные приборы и т.д. Были созданы также специализированные заводы по производству вооружения для самолетов, резиновых и лакокрасочных изделий, изделий из стекла.
Большое развитие в авиационной промышленности получило кооперирование. Предприятия авиационной промышленности получали от специализированных заводов разные полуфабрикаты: литье, поковки, штамповки, арматуру, баки и т.п. Специализировавшиеся на выпуске отдельных узлов или агрегатов предприятия в свою очередь имели кооперированные связи с заводами, специализировавшимися на выпуске более мелких узлов и деталей. Например, моторостроительные предприятия получали в порядке кооперации от других заводов карбюраторы, регуляторы оборотов, бензонасосы, магнето и т.д. Часто головные заводы по существу становились сборочными заводами, так как выпускали готовую продукцию из сборных узлов и полуфабрикатов, полученных от других предприятий.
Большие возможности для специализации и кооперирования имелись в промышленности боеприпасов. К производству отдельных узлов и деталей боеприпасов были привлечены многие предприятия самых различных отраслей промышленности — тяжелого и среднего машиностроения, станкостроения, черной металлургии, цветной металлургии, бумажной, лесной, пищевой, текстильной и местной промышленности, Наркомата путей сообщения и т.д. До войны они изготовляли гражданскую продукцию. Если в 1941 г. боеприпасы производили 382 предприятия 34 наркоматов и ведомств, то в 1942 г. — уже 1108 предприятий 58 наркоматов и ведомств.
Существовала и такая форма кооперации: гражданские заводы получали от военных заводов заготовки и полуфабрикаты для производства различных деталей, обрабатывали и собирали их, а затем собранные узлы направляли на комплектование военным заводам.
Развитию специализации во многом способствовало то обстоятельство, что военная промышленность выпускала продукцию массового производства, которое открывает большие возможности для расширения и углубления предметной специализации, сокращения ассортимента продукции, производимой отдельными предприятиями.