Для усиления сопротивления врагу и организации более четкого управления войсками, оборонявшими город, боевым приказом № 5 от 30.10.41 года штарма (штаба 50 А) создается боевой участок. Пункт 3 приказа № 5 гласил:
«3. Для непосредственного руководства войсками на подступах к Туле с юга создать Тульский боевой участок. Командующим ТБУ назначаю моего заместителя генерал-майора Попова. Штаб ТБУ — здание обкома. В состав ТБУ включить 217 сд, 58-й запасной полк, 173, 290, 260, 154 сд, 1005-й стрелковый полк».
Соединения, входившие в боевой участок, были малочисленны, так как они вели бои с противником длительное время и имели значительные потери личного состава и техники. Наши части располагали всего 102 орудиями различного калибра и 11 боевыми машинами реактивной артиллерии (БМ-13). Наиболее боеспособным был 732 зенитно-артиллерийский полк. Он имел сорок 85-мм орудий и достаточное количество боеприпасов, в том числе и бронебойных. Личный состав 732 зап был хорошо обучен борьбе с танками противника.
В книге «Битва за Москву» маршал Б. М. Шапошников приводит интересные данные о вооружении частей ТБУ. В 290 сд имелся один станковый пулемет, в 217 сд — 7 станковых пулеметов. Количество винтовок по отношению к численности личного состава выражалось в процентах: 154 сд — 34 %; 260 сд — 56,7 %; 217 сд — 62,7 %; 290 сд — 73 %; 58-й запасной стрелковый полк — 59 %; 1005-й стрелковый полк — 74 %. Приведенные данные характеризуют боевые возможности частей ТБУ. Силы частей ТБУ к исходу дня 30 октября составляли около 4400–4500 человек. В Тулу продолжали следовать остатки частей 217 и 154 сд, прибыла в Хомяково и уже упоминавшаяся 32-я танковая бригада с танковым батальоном в составе 31 танка.
Также 32 тбр имела мотострелковый батальон, зенитно-артиллерийский, противотанковый артиллерийский, минометный дивизионы.
В ночь на 31 октября боевые машины 32 тбр использовали как неподвижные огневые точки. Танки были закопаны в следующих местах: 2 — около завода НКПС, 4 — на западной окраине у Орловского шоссе в полосе обороны 156 пп НКВД; 3 — в районе Центрального парка; 4 — у юго-восточной окраины кладбища. Остальные проследовали через город своим ходом на южную окраину, где вступили в бой и понесли первые потери: были подбиты КВ и три Т-34. Впоследствии их восстановили на одном из тульских заводов.
31 октября, используя рельеф местности для накапливания сил, противник силами до 100 танков и до полка пехоты восемь раз производил атаки наших позиций с южного направления, широко используя авиационную поддержку. Вражеские атаки были отражены огнем 732 зап, а 34 танка были уничтожены.
Всего за 30–31 октября на рубежах города было подбито и сожжено 78 танков, уничтожено большое количество живой силы немцев. Отразив мощный бронированный удар германских войск, защитники Тулы выдержали свой первый экзамен на мужество. В последующие дни противник наращивал силы в районе южнее Тулы (наибольшая концентрация отмечена 1 ноября в районе Косой Горы). Между 10 и 11 часами силой до двух батальонов пехоты при поддержке 18 танков была предпринята первая атака на наши позиции при поддержке авиации. Эта, а затем еще три атаки в течение дня были отбиты. Занимаемые рубежи были удержаны без существенных изменений. Было подбито и уничтожено 6 танков, 1 бронемашина, 25 автомашин, сбито 2 самолета противника.
ВВС поддерживали наши войска, уничтожая противника при ведении боев в районе Тулы, Косой Горы, Плавска. 31 октября в первой половине дня произведено 48 самолето-вылетов, а во второй с теми же задачами — 90 самолето-вылетов.
В распоряжение командования 50-й армии поступила 413 сд, которая спешно выгружалась в Сталиногорске. Дивизия имела в своем составе два стрелковых полка, артиллерийский полк и отдельный противотанковый дивизион, разведывательный и саперный батальоны, батальон связи. В стрелковых полках имелись штатные артиллерийские и минометные батареи, а в батальонах — 82-мм минометы и 45-мм пушки.
Эта дивизия имела задачу организовать непосредственную оборону города и не допустить распространение противника на восток от Орловского шоссе. По приказу Ставки Верховного главнокомандования она была направлена в район Дедилово, ст. Узловая, Маклец и сразу вступила в бой. Период со 2 по 6 ноября характеризовался увеличением активности противника главным образом западнее Тулы на фронте 194 сд и усиленной разведкой боем в районе Дедилово. Атаки с юга на Тулу противник не прекратил, но они предпринимались меньшими силами, чем прежде.