Для ведения разведки в войсках создавались штатные части и подразделения. В военно-воздушных силах формировались разведывательные и разведывательно-корректировочные полки, в танковых армиях — отдельные мотоциклетные полки, в танковых и механизированных корпусах — отдельные разведывательные батальоны, в стрелковых корпусах — взводы конной и пешей разведки. В ведении фронтов появились отдельные радиодивизионы (ордн) особого (ОСНАЗ) и специального (СПЕЦНАЗ) назначения, соответственно занимавшиеся подслушиванием (перехватом) переговоров противника, пеленгацией и подавлением его станций, а также передачей дезинформационных радиограмм. Фронты и армии располагали также подразделениями инженерной, артиллерийской и химической разведки.
Такое внимание к этим вопросам диктовалось потребностями войны и явилось предметом особого внимания Государственного комитета обороны. В начале 1942 года ГКО рассмотрел вопрос о работе Разведывательного управления генштаба и отметил три наиболее существенных ее недостатка: организационная структура РУ не соответствовала условиям военного времени, генштаб не руководил управлением должным образом, отсутствовали отделы диверсий и войсковой разведки. Постановление ГКО послужило основой для приказа наркома обороны от 16 февраля 1942 года № 0033, согласно которому Разведывательное управление реорганизовывалось и становилось Главным разведывательным управлением генерального штаба Красной Армии (ГРУ ГШ КА). Его возглавил генерал-майор А. П. Панфилов, ранее занимавший должность заместителя начальника РУ, а структура выглядела следующим образом:
— 1-е управление (агентурное):
— 1-й отдел — германский;
— 2-й отдел — европейский;
— 3-й отдел — дальневосточный;
— 4-й отдел — ближневосточный;
— 5-й отдел — диверсионный;
— 6-й отдел — фронтовой, армейской и окружной разведки;
— 7-й отдел — оперативной техники;
— 8-й отдел — агентурной связи и радиоразведки;
— 2-е управление (информационное);
— 1-й отдел — германский
— 2-й отдел — европейский;
— 3-й отдел — дальневосточный;
— 4-й отдел — ближневосточный;
— 5-й отдел — редакционно-издательский;
— 6-й отдел — войсковой информации;
— 7-й отдел — дешифровальный;
— Политотдел;
— отдел внешних сношений;
— отдел специальной связи;
— отдел военной цензуры;
— контрольно-финансовый отдел.
— отдел материально-технического обеспечения;
М. А. Воронцов
Разведку в интересах военно-морского флота до 20 марта 1942 года осуществляло 1-е (разведывательное) управление НКВМФ, предшественниками которого являлись Разведывательный отдел (с января 1938 года) и Разведывательное управление (до октября 1940 года). С мая 1939 по сентябрь 1941 года управление возглавлял контр-адмирал Н. И. Зуйков, а затем бывший начальник военно-гидрографической службы Тихоокеанского флота и военно-морской атташе СССР в Берлине капитан 1-го ранга М. А. Воронцов.
Увы, эта достаточно развитая к весне 1942 года система всех видов разведки не смогла разгадать германский план наступления на Кавказ (“Блау”). Не были приняты во внимание даже документы, захваченные в упавшем 19 июня 1942 года на советскую территорию немецком самолете. В литературе встречаются и иные оценки этого периода, высказываются мнения о том, что разведчики все же сумели вскрыть намерения командования вермахта, однако это верно лишь в частностях. Как и в ситуации с германским нападением на СССР, никакие отдельные успехи не имеют значения, если общая оценка обстановки произведена неверно. В результате прогноз Ставки ВГК, предсказывавший летнее наступление в направлении Москвы и несколько южнее, оказался ошибочным. В стремлении распылить силы немцев весной 1942 года Красная Армия начала одновременные наступления под Ленинградом, в районе Харькова и в Крыму, что, как известно, закончилось катастрофически. Уже в мае войска Южного фронта были вначале отброшены назад, а затем почти полностью разгромлены. Следует отметить, что главной причиной этого стал провал разведки, не сумевшей правильно определить силы и намерения вермахта, что, в свою очередь, не позволило Ставке принять адекватные решения по управлению войсками. Советское верховное главнокомандование и генеральный штаб ожидали летний удар на центральном участке фронта, однако ОКХ приняло иное решение, которое привело вермахт на рубежи Дона, Волги и предгорий Кавказа. Следует подчеркнуть, что столь плачевная ситуация относилась только к области стратегической разведки, оперативная и тактическая (войсковая) в этот период значительно повысили свою эффективность, в основном благодаря аэрофоторазведке и радиоразведке.