В последующем из-за ряда обстоятельств, прежде всего нехватке авиации, десантирование остальных частей корпуса было приостановлено. Поэтому 8-я воздушно-десантная бригада не смогла выполнить поставленную перед ней задачу и перешла к действиям по самостоятельному плану.
Во второй половине февраля 4-й воздушно-десантный корпус получил новую боевую задачу. Однако при подготовке операции снова были допущены те же ошибки, что и в прошлый раз. Десантирование началось 18 февраля. Но из 20 самолетов, вылетевших в первый рейс, ни один не выполнил поставленную задачу, так как на земле оказалось слишком много костров и трудно было установить, которые из них являются ориентиром. Во второй рейс вылетело 18 самолетов, но только семь из них выполнили задачу. Тем не менее к 23 февраля в тыл противника было высажено 7373 человека и выброшено 1525 мешков с вооружением, боеприпасами и различным имуществом.
В ночь на 23 февраля десантировались командование и штаб 4-го воздушно-десантного корпуса. Но в это время самолет, на котором находилось командование корпуса, был атакован истребителями противника. Командир корпуса генерал-майор А.Ф. Левашов был убит. Командование принял начальник штаба корпуса полковник А.Ф. Казанкин.
И снова сбор личного состава после десантирования осуществлялся крайне медленно. Через четыре дня удалось собрать всего около половины людей, было утеряно много оружия, боеприпасов и другого имущества.
В ночь на 24 февраля корпус приступил к выполнению поставленной боевой задачи. Но обещанной поддержки корпуса ударами авиации с воздуха и огнем артиллерии не было. Поэтому заметных успехов достичь не удалось. Несмотря на это, части корпуса все же смогли в итоге февральских боев достичь рубежа, где должна была произойти их встреча с войсками 50-й армии. Но армия не смогла сломить сопротивление противника и вовремя выйти на соединение к корпусу. Корпус перешел к обороне занятого рубежа, который оборонял более месяца.
12 апреля командующий войсками Западного фронта отдал приказ командиру корпуса о переходе в наступление с целью выхода к войскам 50-й армии. Наступление началось 14 апреля, но успеха не имело. Утром 24 мая перешел в наступление противник. Корпус начал отходить, и 30 мая вышел в расположение 1-го гвардейского кавалерийского корпуса.
Таким образом, Вяземская воздушно-десантная операция стала первым боевым опытом применения советским командованием оперативного воздушного десанта. Командование ВДВ взяло на себя непосильную задачу подготовки к десантированию войск, не имея для этого средств и не зная оперативной обстановки и замысла наступательной операции фронта. Оно не осуществило должной подготовки и выброски воздушного десанта, не обеспечило его живучесть. В результате всего этого запланированная операция не достигла поставленных целей.
Несмотря на это, контрнаступление и общее наступление советских войск под Москвой получило высокую оценку историков. В капитальном научном труде «Разгром немецко-фашистских войск под Москвой», вышедшем в свет в 1964 году под редакций Маршала Советского Союза В.Д. Соколовского, сказано, что «советские Вооруженные силы в битве под Москвой одержали победу всемирно-исторического значения». При этом, ссылаясь на Ф. Гальдера, говорится о том, что с 30 сентября 1941 года по 28 февраля 1942 года потери немецких войск составили около полумиллиона человек. Высокими были и материальные потери немецких войск. Только одна 4-я полевая армия в этих боях потеряла более 40 тяжелых гаубиц, 45 150-мм и 100-мм пушек, более 70 штурмовых орудий, 28 минометов, 230 тракторов-тягачей. Примерно такое же положение наблюдалось и в других армиях. Безусловно, это были ощутимые потери для Германии, которой после них все тяжелее становилось добиваться новых побед над Красной армией.
Таким образом, в самый ответственный период обороны битвы под Москвой Г.К. Жуков и И.С. Конев, решая основные задачи, работали достаточно четко и каждый в масштабах своего фронта. И Западный и Калининский фронт добились значительных успехов. В то же время нужно отметить, что Ставка Верховного главнокомандования на завершающем этапе стратегической операции не смогла качественно организовать взаимодействие между этими фронтами, в результате чего намеченная ее цель – окружение и разгром всей группы армий «Центр» – достигнута не была.