В феврале 1934 года М.Н. Тухачевский совместно с И.П. Уборевичем написал К.Е. Ворошилову письмо, в котором на основе опыта учений и маневров показал роль современной авиации и ее боевые возможности. «...Современная авиация,— говорится в письме,— может на длительный срок сорвать железнодорожные перевозки, уничтожить склады боеприпасов, сорвать мобилизацию и сосредоточение войск... Та сторона, которая не будет готова к разгрому авиационных баз противника, к дезорганизации систематическими воздушными нападениями его железнодорожного транспорта, к нарушению его мобилизации и сосредоточения многочисленными авиадесантами, к уничтожению его складов горючего и боеприпасов, к разгрому неприятельских гарнизонов и эшелонов быстрыми действиями мехсоединений, поддержанных кавалерией и пехотой на машинах,— сама рискует подвергнуться поражению». Исходя из этого, Тухачевский и Уборевич считали, что основным, решающим звеном в развитии РККА в ближайшие годы должно явиться быстрое развитие численности авиации. Учитывая реальные возможности, они считали, что в 1934-1935 годах Красная Армия могла иметь до 15 тысяч действующих самолетов.
Под руководством М.Н. Тухачевского были также разработаны и введены новые штаты стрелковой дивизии и корпуса, что значительно улучшило организационную структуру стрелковых войск, повысило их техническую оснащенность, увеличило подвижность и маневренность. По его инициативе было произведено также сокращение числа типов артсистем, находившихся на вооружении РККА. Это сыграло важную роль в развитии артиллерии. Сокращение числа образцов артиллерии не только облегчило их промышленное производство, но и упрощало использование в бою, облегчало работу тыла. В то же время М.Н. Тухачевский являлся инициатором и активным проводником в жизнь многих важных мероприятий по развитию военно-морского флота и воздушно-десантных войск. В мае 1928 года им был сделан доклад на заседании РВС СССР «О значении и задачах морских сил в системе вооруженных сил страны».В 1932 году М.Н. Тухачевский провел опытное учение морских сил Балтийского флота, на котором практически проверил свои взгляды по тактике морского боя. В представленном докладе о результатах учения он сформулировал ряд новых очень важных выводов и предложений по дальнейшему развитию Военно-Морского Флота. В связи с тем, что Балтийский флот не имел к тому времени соответствующего вооружения, М.Н. Тухачевский предлагал приступить к форсированному созданию мощной торпедоносной и минно-заградительной техники. Он оказывал большую поддержку ученым и конструкторам, работавшим над проблемой радиоуправляемых ракет. Одновременно М.Н. Тухачевский является инициатором развития в РККА авиадесантных войск. 7 октября 1933 года он представил Ворошилову доклад о результатах проведенного им учения на тему «Прорыв усиленной стрелковой дивизией укрепленной полосы противника на узком фронте». Этот доклад представляет большой интерес, так как в нем Тухачевский изложил основы общевойскового боя, получившие потом официальное признание и закрепление в уставах. Михаил Николаевич рассматривал современный общевойсковой бой как бой, в котором победа достигается согласованными действиями всех родов войск и в котором танки играют видную роль. «...Современные средства подавления, будучи примененные в массовых масштабах,— писал М.Н. Тухачевский,— позволяют достичь одновременной атаки и уничтожения всей глубины тактического расположения обороны противника» [14]. Именно с этого момента начинается внедрение теории глубокого боя в повседневную боевую подготовку советских вооруженных сил.
Внедрение в практику боевых действий теории глубокой операции привело к изменению всего боевого порядка РККА. Боевой порядок стрелкового корпуса и дивизии Советской Армии включал: ударную и сковывающую группы (для действий соответственно на главном и вспомогательном направлениях), резервы и огневые (артиллерийские) группы. В 1940-41 под влиянием опыта боёв в районе р. Халхин-Гол (1939) и советско-финляндской войны 1939 – 1940-х гг. деление боевого порядка на ударную и сковывающую группы было упразднено. Боевой порядок стрелкового корпуса стал строиться в один эшелон; боевой порядок дивизии, полка, батальона, роты и взвода - в 2 - 3 эшелона. Кроме того, боевой порядок соединений и частей включали: артиллерийские группы (поддержки пехоты, дальнего действия, разрушения, зенитную), группу танков непосредственной поддержки пехоты, а также резервы - общий, танковый и противотанковый. Б. п. соединений и частей в обороне обычно состояли из 2 эшелонов, артиллерийских групп, танкового и противотанкового резервов. Глубокое построение боевого порядка войск в наступлении и обороне было характерно также и для вооруженных сил Германии. Например, боевой порядок пехотной дивизии немецко-фашистской армии состоял (по уставу 1940) из двух эшелонов, артиллерийской и танковой групп и противотанкового резерва. В обороне глубина боевого порядка дивизии достигала 10 км, ширина фронта – 6 - 12 км.
В соответствии с концепцией «глубокой наступательной операции», принятой в РККА, роль ударной силы отводилась именно механизированным корпусам. Основная идея теории состояла в нанесении удара по всей глубине обороны противника с использованием артиллерии, авиации, бронетанковых войск и воздушных десантов с целью нанести поражение всей оперативной группировке противника. В ходе глубокой операции достигались две цели — прорыв фронта обороны противника одновременным ударом на всю его тактическую глубину и немедленный ввод группировки подвижных войск для развития тактического прорыва в оперативный успех.
Войска ударной группировки предполагалось применять в семь эшелонов: 1-й эшелон составляла бомбардировочная авиация, 2-й эшелон — тяжёлые танки, 3-й эшелон — соединения средних и лёгких танков, 4-й эшелон — соединения моторизированной и мотоциклетной пехоты, 5-й эшелон — крупнокалиберная артиллерия сопровождения, 6-й эшелон — стрелковые войска с танками поддержки. Особым эшелоном являлся воздушный десант.
По взглядам советского военного руководства согласно теории глубокой операции механизированные корпуса должны были быть основным ударным средством сухопутных войск. В наступлении мехкорпус предусматривалось использовать в качестве подвижных групп для развития наступления на большую глубину. Они должны были вводиться в прорыв, совершенный стрелковыми войсками, либо самостоятельно прорывать слабую оборону противника, а затем совместно с воздушно-десантными войсками при поддержке авиации развивать тактический прорыв в стратегический. Главными задачами мехкорпуса при действиях в оперативной глубине являлись разгром резервов противника и в первую очередь его подвижных соединений, нарушение управления и деморализация всего тыла вражеских войск на данном направлении, захват важных рубежей и объектов, овладение которыми обеспечивает наиболее быстрое достижение цели операции. Основной формой применения механизированного корпуса в оборонительной операции считалось нанесение мощных контрударов с целью уничтожения прорвавшихся группировок противника. Ощутимое «головокружение от успехов», читавшееся в этих планах, подчиненных стратегии упреждающего удара, обернулось трагедией в первые месяцы Великой Отечественной войны.
Глубокая операция включала в себя несколько стадий: прорыв тактической обороны осуществлялся совместными усилиями пехоты, танков, артиллерии и авиации; развитие тактического успеха в оперативный достигалось вводом через образовавшуюся в обороне брешь массы танков, мотопехоты, механизированной конницы, действиями дальней авиации и высадкой воздушных десантов с целью разгрома резервов и ликвидации оперативной обороны противника; развитие оперативного успеха (оперативное проследование) проводилось до полного разгрома группировки противника, избранной в качестве объекта операции, и занятия выгодного исходного положения для новой операции. Первая стадия является основной, так как без прорыва тактической обороны глубокая операция могла не состояться, то есть срывалась. Осуществляя прорыв, взаимодействующие между собой пехота, артиллерия, танки (несколько эшелонов) и авиация одновременно поражают боевые порядки противника на всю его глубину, одним внезапным, глубоким и мощным ударом ломают его оборону, образуя в ней бреши, и стремятся выйти на оперативный простор. При этом все рода войск действуют в интересах пехоты. Главное при прорыве — отказ от линейных форм борьбы, глубокое воздействие на противника, заключавшееся в одновременном уничтожении, подавлении, сковывании, окружении и полном разгроме главной группировки, а не выталкивание врага. Для развития глубокой операции из первой стадии в последующие необходимо вывести подвижные войска (танки, мотопехоту, механизированную конницу), высадить воздушные десанты в оперативную глубину обороны противника. Только при этом условии можно взломать неподвижный фронт и придать вооруженной борьбе маневренный характер. Для успешного наступления оперативное построение ударной группы должно всегда включать: эшелон прорыва — стрелковые войска (усиленные стрелковые корпуса); эшелон развития прорыва — подвижные войска (танки, мотопехота, механизированная конница), обладающие большой маневренностью и ударной силой; авиационную группу и группу воздушно-десантных войск. На главном направлении рекомендовалось использовать ударные армии (корпуса), хорошо оснащенные боевой техникой, транспортом и средствами связи. Другими важнейшими условиями успеха глубокой операции считались: завоевание господства в воздухе, изоляция района сражения от подходящих резервов противника воспрещение подачи материальных средств его атакованным войскам.
Теория глубокой наступательной операции выдвигала такой способ ведения боевых действий, при котором ударные, сковывающие и другие группы, эшелоны прорыва и развития прорыва, тактически не связанные между собой, объединяются по фронту и в глубину, на земле и в воздухе в один ударный механизм, обеспечивающий целеустремленное воздействие на всю оперативную группировку противника до полного ее разгрома. При этом возможными формами маневра в наступательных операциях могли быть: фронтальный удар, удар по сходящимся направлениям (двойной прорыв с использованием благоприятной конфигурации фронта), комбинированный удар (организация нескольких так называемых дробящих ударов различной мощности на широком фронте), обход (одного или обоих флангов), окружение.