Опасения Громадина оказались напрасными: присутствие Сталина не сковало его. Сосредоточенный на руководстве приведенной в движение огромной машиной ПВО, Громадин полностью отключился от всего иного.
На КП продолжали поступать доклады, из которых вырисовывалась общая картина. Противник производил налет четырьмя последовательными эшелонами. Вражеские бомбардировщики шли через Минск - Оршу. На пути следования, как стало известно позже, они использовали радиомаяки и световые сигналы вращающиеся прожекторы, служившие ориентирами.
В течение пяти часов длился первый налет фашистской авиации на Москву. И всюду вражеские бомбардировщики наталкивались на активное противодействие. Все звенья ПВО работали слаженно и умело. Громадин последовательно вводил в действие все новые силы, создавая на пути врага мощный заслон противовоздушной обороны. В ходе ожесточенных боев воины Московской зоны ПВО совершили десятки героических подвигов. Высокое летное и боевое мастерство продемонстрировал командир эскадрильи 11-го истребительного авиационного полка капитан К. Н. Титенков. В ночном бою он уничтожил лидера группы вражеских самолетов - флагманский бомбардировщик "Хейнкель-111". Летчик-истребитель младший лейтенант А. Г. Лукьянов, обнаружив в лучах прожектора вражеский бомбардировщик, атаковал и уничтожил его. Отличились и зенитчики. Воины 1-й батареи 176-го зенитного артполка под командованием лейтенанта А. Е. Турукало сбили в ночном бою два самолета. 5-я батарея 251-го зенитного артполка, которой командовал старший лейтенант И. В. Клец, уничтожила два фашистских бомбардировщика. Всего в ожесточенных боях было сбито 22 самолета. Главное же состояло в том, что воины ПВО не допустили к Москве вражескую армаду. Лишь отдельные самолеты прорвались к столице, но и они не смогли произвести прицельное бомбометание.
Отражение первого ночного налета на Москву явилось серьезной проверкой готовности всех звеньев ПВО Московской зоны к выполнению боевых задач, подлинным экзаменом для ее руководителей. На следующий день в печати был опубликован приказ народного комиссара обороны И. В. Сталина. В нем, в частности, говорилось: "За умелую организацию отражения налета вражеских самолетов на Москву объявляю благодарность командующему Московской зоной ПВО генерал-майору Громадину".
Провал первого массированного воздушного налета на Москву не отрезвил вражеское командование. Оно упорно продолжало воздушное наступление на столицу СССР. В течение июля - сентября 1941 года противник предпринял 36 массированных налетов на Москву, в которые в общей сложности участвовало более 4200 фашистских самолетов, 200 из них были сбиты. И каждый раз достигалось главное: к городу удавалось пробиваться лишь одиночным самолетам. Чувствительные потери в самолетах и непреодолимость ПВО Москвы вынудили противника временно отказаться от массированных налетов на столицу и перейти к беспокоящим действиям небольшими группами и даже одиночными самолетами, которые продолжались до конца сентября.
В это время особенно напряженная обстановка в воздухе складывалась у Тулы и Каширы. А. С. Щербаков настойчиво требовал прикрыть Шатуру и Подмосковный угольный бассейн, которые снабжали столицу электроэнергией и топливом. Нужно было также усилить оборону Серпухова и Электростали, важнейших железнодорожных мостов в окрестностях столицы.
- Поспевайте, поспевайте, Михаил Степанович, - говорил при встречах Щербаков.
И Громадин со своими помощниками поспевал. Воспользовавшись паузой в налетах на Москву, он выехал в Тулу. Вместе с командующим Тульским бригадным районом ПВО генерал-майором М. Н. Овчинниковым Громадин пересмотрел расположение огневых позиций зенитной артиллерии в связи с прибытием новых батарей, проверил систему взаимодействия зенитчиков с находившимися на южных подступах к столице полками 6-го истребительного авиационного корпуса ПВО.
Перед поездкой в Тулу Громадин имел обстоятельный разговор с начальником Главного управления ПВО Красной Армии генерал-полковником Н. Н. Вороновым. Речь шла на первый взгляд о необычном: об использовании зенитной артиллерии в борьбе с танками. Обобщая уже имевшийся опыт, Воронов еще 5 июля 1941 года направил командующим зонами ПВО директиву, в которой предлагалось вести дело так, чтобы "противовоздушная оборона была и противотанковой". На отдельных этапах операций, указывалось в директиве, "противотанковая оборона становится первостепенной и требует переключения зенитных средств на противотанковую оборону... Для противодействия танкам противника использовать все зенитные орудия, создавая мощный заслон".
- На Тулу наступает Гудериан, создатель теории о решающей роли танков в современной войне, - сказал Воронов. - Теория, конечно, авантюристическая. Но в применении танков Гудериан искусен. Помогите на месте организовать использование зенитной артиллерии для борьбы с танками.
Организуя прикрытие города русских оружейников, Громадин многое сделал для выполнения указаний Воронова. На танкоопасные направления - южные подступы к Туле - было выдвинуто несколько зенитных батарей среднего калибра. Была организована подготовка артиллеристов к встрече с наземным врагом, проведено соответствующее инженерное оборудование огневых позиций зенитной артиллерии.
Развернувшиеся вскоре у Тулы ожесточенные бои подтвердили правильность принятых решений. Воины ПВО проявили массовый героизм и благодаря своевременно полученному подкреплению совместно с сухопутными войсками остановили механизированные колонны противника, рвавшиеся к Москве. Гудериан впоследствии писал в своих мемуарах: "29 октября наши головные танковые подразделения достигли пункта, отстоящего на 4 км от Тулы. Попытка захватить город с ходу натолкнулась на сильную противотанковую и противовоздушную оборону и окончилась провалом, причем мы понесли значительные потери в танках и в офицерском составе". К этому остается добавить, что только за четыре дня боев воины 732-го зенитного артполка, оборонявшего Тулу, уничтожили более 40 танков и много живой силы врага.
В середине октября Громадина вновь вызвал Щербаков. Разговор оказался долгим и на этот раз касался не столько насущных нужд столичной ПВО, сколько общих, чуть ли не теоретических вопросов, связанных с организацией противовоздушной обороны всей страны и ее ближайших перспектив. Михаил Степанович, уже хорошо знавший Щербакова, недоумевал: "Москва под угрозой, а тут общие рассуждения. Так непохоже на Щербакова - делового, не терпящего пустословия человека". Но, вдумавшись в то, что говорил Щербаков, Громадин изумился: тот хорошо знал не только состояние ПВО Москвы, а по сути, и всей советской территории, находившейся в зоне досягаемости вражеской авиации.