Гонка вооружений сопровождалась экономической и дипломатической блокадой СССР, осуществлялись военные провокации. Ультиматум лорда Керзона, бои на КВЖД, восточных, южных, западных границах не оставляли сомнений относительно враждебных намерений капиталистического окружения.
У Николая Федоровича и его товарищей не было сомнений в необходимости усиления Красной Армии и флота.
В мае 1927 года РВС СССР ввел новое Положение о высших военных учебных заведениях, которым на академию имени Фрунзе возлагалась задача подготовки командиров-единоначальников и штабных офицеров в звене полк — корпус и вносились некоторые изменения в учебный процесс.
Значительно сокращалось время на стратегию и оперативное искусство, но увеличивалось на изучение тактики. На первом курсе рассматривались действия полка, на втором — дивизии, на третьем — корпуса. Возрастал удельный вес самостоятельной работы, и к третьему курсу он составлял две трети в общем учебном процессе. Особый упор делался на практические занятия.
На ватутинском курсе всем слушателям выдали карты командира полка, и с той минуты они вступали в командование воинской частью. Преподаватели определили задачу части, задали исходные данные, сведения о «противнике», местности, погоде. Для начала требовалось уточнить данные о «противнике», провести подготовительные мероприятия к ведению боевых действий. И «война» началась. За «противника» играли опытные преподаватели. Задачи менялись чуть ли не ежедневно, марши сменялись разведкой боем, оборонительными или наступательными боями. Так продолжалось до конца всего академического курса, с той лишь разницей, что задачи усложнялись, так как постепенно приходилось переходить к командованию дивизией, корпусом.
Ватутин любил эти задачи, простые и головоломные, но всегда требующие для решения целеустремленности, настойчивости, глубины тактического мышления, самостоятельности. А поскольку он большей частью получал отличные оценки, значит, обладал этими качествами в должной мере. Преподаватели уже тогда подметили его командирские способности. В служебной аттестации того времени было написано: «Не признает шаблона. Склонен к ведению маневренного боя. Умеет трезво оценивать самые сложные ситуации и находить оптимальные выходы из них».
В академии Ватутин впервые вплотную столкнулся со штабной работой. Рабочая карта, бланки штабных донесений и распоряжений, расчет сил и средств увлекли его. Даже техника штабной работы привлекала молодого командира. Ему доставляло истинное удовольствие производить расчет маневра своих войск, вводить стройность в беспорядочную стихию ведения боевых действий.
В эти же годы он по-настоящему увлекся военной историей и с удивлением обнаружил, как хорошо она дополняет курс стратегии, оперативного искусства, расширяет военный кругозор. Казалось бы, что можно почерпнуть из походов Александра Македонского, Ганнибала? Интересно, красиво, но это было так давно. Волновали, поражали гениальностью Суворов, Наполеон, Кутузов, но и это было давно, когда не знали пулеметов, авиации, танков. Даже к операциям Людендорфа, Фоша, основным сражениям Первой мировой и Гражданской войн Ватутин научился подходить с критической оценкой. Но внимательное, заинтересованное изучение военной истории скоро убедило его, что в военной теории и практике зачастую действуют старые, как мир, закономерности, пренебрежение которыми при всех новаторских подходах нередко приводит к печальным последствиям.
Теоретическая учеба подкреплялась практическими, тактико-строевыми занятиями, учениями, войсковыми маневрами. На младшем курсе практические занятия проводились на стрелковом, химическом, артиллерийском или инженерном полигонах. На старших курсах практиковались поездки в войска для ознакомления с боевой учебой на месте.