Созданные в ноябре 1918 года по указанию В. И. Ленина на базе Ораниенбаумской офицерской стрелковой школы старой русской армии, курсы "Выстрел" сыграли выдающуюся роль в подготовке командного состава советских войск. Большинство преподавателей Ораниенбаумской школы добровольно перешло на сторону Советской власти и сумело передать курсам богатый опыт и положительные традиции военно-учебного заведения, которое в старой армии считалось лучшим в стрелковой подготовке офицерских кадров.
На курсах велась широкая теоретическая и конструкторская работа. При них были созданы уставная подкомиссия и стрелковый комитет, разрабатывавшие вопросы теории стрелкового дела и тактики боевых действий общевойсковых подразделений. Под руководством первого начальника курсов Н. М. Филатова выдающиеся конструкторы В. А. Дегтярев, В. Ф. Токарев, В. Г. Федоров и другие работали над созданием новых систем автоматического стрелкового оружия. Слушатели "Выстрела" были первыми, кто в процессе учебы практически знакомился с образцами этого оружия, осваивал рекомендации уставной подкомиссии и стрелкового комитета.
В первое десятилетие на курсах обучались неповторимые в своем роде слушатели. Далеко не каждый из них имел сколько-нибудь основательную общеобразовательную подготовку, в лучшем случае она ограничивалась четырехклассной церковноприходской школой. У них был другой "образовательный ценз": еще очень молодые, они уже прошли суровую трудовую школу, имели осознанную активную жизненную позицию, а главное - боевой опыт. Скидок на недостаток знаний не делалось. Строго учили тому, что нужно было знать и уметь. Впрочем, слово "строго" в данном случае следует понимать в смысле глубины, прочности знаний. Самим слушателям строгость была не нужна: они учились с той же страстной, неукротимой волей, с какой сражались на фронтах гражданской войны.
В то время, когда Катуков прибыл на курсы, они занимались уже переподготовкой командных кадров и назывались "Стрелково-тактическими курсами усовершенствования командного состава РККА". Программа обучения была значительно сложнее, чем раньше. И хотя курсы располагались рядом со столицей, в городе Солнечногорске, побывать в Москве Катукову удалось считанные разы: все время и силы уходили на учебу.
Природные способности и неимоверный труд сделали свое дело: в дивизию Катуков вернулся значительно обогащенным знаниями. Тут же он был назначен командиром полковой школы младших командиров и оставался на этой должности почти шесть лет. Для самого Катукова эти годы тоже были своеобразной школой. Они позволили ему еще более глубоко понять роль младших командиров в войсках. Позже, занимая высокие командные должности, он постоянно обращал внимание на работу подчиненных командиров по подбору и воспитанию сержантского состава, всегда подчеркивая: "Каковы старшины и сержанты таковы и солдаты".
В 27-й дивизии было немало способных, талантливых командиров. Дивизионом в артиллерийском полку командовал Н. Н. Воронов - будущий Главный маршал артиллерии. Его сменил В. А. Пеньковский - впоследствии генерал армии. С Валентином Антоновичем Катуков сошелся ближе, так как не раз действовал с ним вместе на маневрах и учениях. Пеньковский выходил в поле со своим дивизионом, а Катуков - с полковой школой, игравшей в таких случаях за стрелковый батальон. Вместе они отрабатывали вопросы взаимодействия, искали и находили способы и методы, обеспечивавшие наиболее эффективное сочетание огня и маневра, тесную связь пехоты и артиллерии на всех этапах боя.
В начале 1931 года Катукова назначили начальником штаба 80-го стрелкового полка той же дивизии. И вскоре произошел решающий поворот, определивший всю дальнейшую судьбу Михаила Ефимовича. В апреле 1932 года полк передислоцировали из Витебска в Борисов. И вдруг нежданно-негаданно пришел приказ: переформировать полк в 5-ю отдельную легкотанковую бригаду. Весь командный состав полка послали на шестимесячные автобронетанковые курсы. А Катукову пришлось остаться: он замещал командира полка. Вместе с хозяйственниками, младшими командирами и красноармейцами он занимался оборудованием городка для будущего танкового соединения. Вскоре стали прибывать технические специалисты, а затем и боевые машины. С помощью специалистов Катуков, сколько позволяло время, осваивал танки. Порой было грустно: товарищи учатся новому делу, а он вот хозяйственником стал. А что дальше?
Осенью вернулся с курсов командный состав. Катуков, что говорится, чувствовал себя не в своей тарелке. Специальную переподготовку он не прошел, а к новому делу тянуло неудержимо. Ему был предоставлен выбор: принять стрелковый полк или остаться в штабе бригады начальником разведывательного отдела. Согласился с последним - все же ближе к новому делу.
Бригада формировалась почти полгода. За это время Катуков изучил танки БТ и Т-26, с помощью специалистов прошел первоначальную практическую школу танкиста и вскоре уже уверенно водил боевые машины, стрелял из танковой пушки.
В 1932 году Катуков был принят в члены Коммунистической партии. Взволнованный этим событием, он всю ночь обдумывал свою дальнейшую жизнь. А на следующий день пришел к командиру бригады, попросил его послать учиться в Академию механизации и моторизации РККА.
- В академию пойдете. Только не сейчас. - Комбриг одобрительно взглянул на Катукова. - Попробуйте себя сначала на настоящем деле, покомандуйте учебным танковым батальоном. Верю - справитесь.
Командуя учебным танковым батальоном, Катуков готовил наводчиков, механиков-водителей, других специалистов. И сам готовился - хорошо освоил каждую специальность танкиста. Затем комбриг поставил его временно начальником артиллерии бригады - помогал ему прийти в академию, как он выразился, не с пустыми руками, а с некоторым опытом.
Осенью 1934 года поступил приказ, которым Катуков был назначен начальником оперативного отдела 134-й танковой бригады, дислоцировавшейся в Киеве. Этим же приказом ему предписывалось передать временно должность заместителю, а самому прибыть в Москву на Академические курсы тактико-технического усовершенствования при Академии механизации и моторизации РККА.