В 1937—1939 годах было ликвидировано всё, подготовленное в предшествующие годы в западных военных округах для развёртывания крупных операций партизанских сил. Были уничтожены скрытые базы, созданные для ведения партизанской борьбы. Из тысяч хорошо подготовленных партизанских командиров и специалистов по ведению войны в тылу врага уцелели в ходе массовых репрессий лишь единицы. В результате всего этого в первые годы войны на оккупированную территорию перебрасывались почти не подготовленные и слабо вооружённые партизанские группы, часто не обладавшие даже средствами связи. Не удивительно, что основная часть этих групп была уничтожена немцами.
Массовые репрессии, обрушившиеся на основную часть руководителей и инженерно-технических работников заводов и научно-исследовательских институтов, занимавшихся разработкой военной техники, существенно замедлили создание новых видов вооружений. Так, был расстрелян начальник реактивного института Клеймёнов и репрессированы многие сотрудники этого института. Среди них был С. П. Королев, приговорённый 27 сентября 1938 года к 10 годам тюремного заключения. В 1939—1940 годах Герои Советского Союза, депутаты Верховного Совета СССР В. С. Гризодубова и М. М. Громов обратились к Берии и Ульриху с ходатайствами о пересмотре дела Королева. 13 апреля 1940 года дело Королева было направлено на новое рассмотрение. 16 июня того же года Королев был приговорён к заключению в лагеря сроком на 8 лет, однако вскоре был переведён в Особое техническое бюро при НКВД для использования по специальности. За выдающиеся заслуги в создании новой техники он был досрочно освобождён со снятием судимости. Реабилитация Королева, к тому времени ставшего главным конструктором космической техники, произошла только в 1957 году [108].
В результате фактического разрушения реактивного института немцам удалось значительно опередить Советский Союз в деле создания ракетного оружия (успешно ведущиеся в СССР научно-конструкторские разработки в этой области были прерваны в 1937—1938 годах). В 1944 году на вооружение германской армии поступили беспилотные самолёты ФАУ и баллистические ракеты ФАУ-2, тогда как аналоги этих боевых средств отсутствовали в Красной Армии вплоть до конца войны. В 1963 году Королев в беседе с корреспондентом ТАСС говорил: «Мы потеряли значительное время (а потому не успели к началу войны построить реактивный самолёт и ракеты дальнего действия) и нескольких замечательных людей по совместной работе. Это были страшные, тяжёлые годы» [109].
Теоретические и практические работы по радиолокации были начаты в СССР раньше, чем в США и Англии. Однако в 1937 году были арестованы создатель первых радиолокационных устройств Ощепков, руководитель работ в этой области И. Смирнов и многие их сотрудники. В результате Красная Армия встретила войну без некоторых важных видов радиолокаторов, которые пришлось потом закупать в Англии и США [110].
Многие новые руководители и командиры Красной Армии не владели основами современной военной науки и военного искусства, которые были разработаны Тухачевским и другими казнёнными военачальниками и практически опробованы в ходе воинских маневров 1935—1936 годов. Маршал Ерёменко, принимавший участие в этих маневрах в качестве слушателя военной академии, писал в своих мемуарах: «Начальный период войны показал, что если бы мы могли действовать в строгом соответствии с теми принципами, которые отрабатывались на этих маневрах, дело приняло бы совершенно иной оборот» [111].
Если в 1935—1936 годах Красная Армия считалась сильнейшей в мире, то уже после процесса восьми высших военачальников (июнь 1937 года) зарубежные военные эксперты пришли к выводу, что массовые репрессии ведут к внутреннему разложению Красной Армии, ослаблению её ударной силы из-за отсутствия воинского опыта и знаний у новых командиров, пришедших на смену репрессированным. В секретном докладе, направленном 9 ноября заместителем начальника Генштаба чехословацкой армии Б. Фиала главе военной разведки, говорилось: «Если вначале наше Верховное командование отказалось воспринять ликвидацию Тухачевского и высшего советского командного звена как тяжёлый урон для Красной Армии и после начала чистки было убеждено, что „русская армия переживает мрачный этап, однако всё ещё имеет большую силу“, то наша делегация, посланная для проверки состояния подготовки Красной Армии, возвратилась с тревожными итогами, превзошедшими самые мрачные ожидания» [112].