С начала января 1940 года на фронте шла напряженная боевая учеба. Отрабатывались методы взаимодействия танков с пехотой, артиллерией и саперами. Командование танковых бригад посылало в стрелковые части своих лучших бойцов, чтобы рассказать о том, как надо действовать в бою вместе с танками. Пехотинцы привыкали пользоваться боевыми машинами как бронированной стеной, чтобы не оторваться от них в атаке. Ведь многие красноармейцы считали, что на танках сосредоточен весь огонь противника, и поэтому в атаку безопаснее идти на расстоянии от них. На деле оказывалось все наоборот, и финны легко отсекали огнем пехоту от танков.
Чтобы рассеять у бойцов это предвзятое мнение, их сажали в сделанные из снега «ДОТы» и заставляли через амбразуры смотреть на поле боя глазами противника. «Смотри, вот за танками ползут пехотинцы. Соображай сам, кого легче поразить нулями из ДОТа — тех, которые отстали от танков, или тех, которые ползут рядом с ними».
Действия пехоты сильно затруднял глубокий снежный покров. Однако эта проблема была остроумно решена. При движении танков в атаку по снежному полю за каждой машиной оставались две глубокие, но узкие колеи — следы от гусениц. Пехотинцы с успехом пользовались этими дорожками, чтобы ползти в них на боку вслед за танком, укрываясь от пуль. Этот способ был узаконен. Механики-водители получили приказ — не давать во время атаки заднего хода, чтобы не подавить ползущих за танком солдат. Кроме боевой подготовки танковые части вели бои местного значения с целью обнаружения и разведки огневых точек и заграждений финнов.
Всего же с 30 ноября 1939 года по 1 февраля 1940 года танковые части Красной Армии на Карельском перешейке потеряли 1110 танков, из них 540 в боях и еще 570 машин вышло из строя по техническим причинам. Большое количество потерь по техническим причинам объясняется пepeнапряжением эксплуатации, трудными условиями местности, несоблюдением сроков регламентного обслуживания и, безусловно, низким качеством ремонта в полевых условиях. Однако несмотря на это, к концу первого периода боев количество боеспособных танков уменьшилось примерно на 35 %, так как ремонтными службами многие из них были восстановлены. Танки, вышедшие из строя по техническим причинам, были восстановлены полностью.
К началу второго этапа на Северо-Западном фронте было 1331 Т-26, Т-28, БТ, 227 Т-37/38, Т-27 и 257 бронемашин. Количество танковых частей увеличилось за счет танковых батальонов стрелковых дивизий, число которых достигло двадцати. Число бригад осталось прежним.
В период подготовки к прорыву главной оборонительной полосы «линии Маннергейма» — с 1 по 11 февраля — войска проводили активную разведку боем, которая вылилась в ряд частных операций крупных размеров. Особенно сильные бои развернулись за Хоттиненский укрепленный район. Здесь батальоны 20 и 35-й танковых бригад, поддерживая части 100-й стрелковой дивизии, продвинулись вперед, уничтожив часть ДОТов и выявив всю систему финских укреплений. Несмотря на большие потери (только 20-я бригада потеряла здесь 59 танков), главным результатом было то, что атаки в районе Хоттинен вынудили финское командование перебросить сюда войска с других участков, что способствовало прорыву главной полосы обороны в районе высоты 65,5.
Основной формой использования танков в этот период являлось тесное взаимодействие с пехотой, артиллерией и саперами в борьбе за передний край и в тактической глубине обороны противника. Кроме того, одной из важнейших задач, решаемых танками, было их действие в составе блокировочных (штурмовых) групп по захвату и уничтожению ДОТов. Как правило, в состав такой группы включалось три пушечных и два огнеметных танка, взвод саперов, до роты пехоты, два-три пулемета и одно-два орудия. Чаще всего работа проводилась ночью или в снегопад. Взрывчатое вещество — а для подрыва ДОТа его требовалось от 1000 до 3000 кг — подвозилось танками на бронесанях Соколова. Пушечные танки огнем по амбразурам и прилегающим к ДОТу траншеям обеспечивали подход огнеметных танков, которые заливали амбразуры и двери ДОТа огнесмесью и зажигали ее. В это время саперы вели работу по подрыву, а пехота прикрывала саперов от атак финнов.
В первое время действия штурмовых групп были неудачными, так как атаке подвергался отдельно взятый ДОТ и танки расстреливались из соседних огневых точек. В последующем, когда атаковали сразу 3–4 близлежащих ДОТа, действия блокировочных групп были более успешными. Особенно удачно действовали они в полосе 39 и 20-й танковых бригад.
Благодаря проведенной разведке и налаженному взаимодействию танков с другими родами войск, 11 февраля прорыв главной полосы обороны финнов был осуществлен двумя батальонами 20 и 35-й танковых бригад и пехотой 123-й стрелковой дивизии в районе высоты 65,5. На участок прорыва немедленно были переброшены все танки 20-й танковой бригады, и с их помощью прорыв был расширен и углублен. К вечеру 16 февраля центральный участок главной полосы обороны «линии Маннергейма» был прорван.
К этому времени командование Северо-Западного фронта решило использовать танки в составе временных подвижных групп с задачей — преследуя отходящего противника, развить наступление на Выборг. Всего к 14 февраля было создано три таких группы.
Группа комбрига Вершинина (6-й танковый батальон 13-й танковой бригады и стрелково-пулеметный батальон) имела задачу захватить станцию Лейпясуо. В течение 14 февраля группа встретила противотанковые препятствия и сильное сопротивление финнов. Продолжая с боем движение к Лейпясуо, отряд сумел захватить станцию лишь 17 февраля. К этому времени в группе из 46 танков осталось боеспособных лишь семь машин.
Группа полковника Баранова — 13-я танковая бригада (без одного батальона) и 15-я стрелково-пулеметная бригада (без одного батальона) — с 14 февраля выполняла задачу по овладению станцией Кямаря с целью дальнейшего развития успеха 123-й стрелковой дивизии. Преодолев сопротивление финнов у Ляхде, отряд продолжал наступление на Кямаря. которое с боем захватил 16 февраля. Дальнейшее продвижение группы было остановлено огнем и контратаками финнов.
Группа комбрига Борзилова — 20 и 1-я танковые бригады и два стрелковых батальона — с 16 февраля выполняла задачу по разгрому финских войск в районе Випура, отрезая им пути отхода с юго-восточной части перешейка. 17 февраля группа подошла к Кямаря. а с 18-го начала наступление на двух направлениях — 1-я танковая бригада на Пиен-Перо, а 20-я танковая бригада на Хонканиеми. Встретив сильное сопротивление финнов, группа, неся большие потери, вела бои до 20 февраля. После этого 1-я танковая бригада была выведена в резерв для восстановления матчасти, а 20-я бригада продолжала действовать в районе Хонканиеми совместно со 123-й стрелковой дивизией.
Во всех этих случаях подвижные группы своих задач не выполнили, так как характер местности и укреплений не позволял выполнять боевые задачи не только танковым бригадам, но и зачастую танковым батальонам.
К 23–25 февраля части Красной Армии, преодолев отсечные позиции, подошли ко второй оборонительной полосе «линии Маннергейма». Не сумев преодолеть ее с ходу, войска остановились для перегруппировки сил и подтягивания резервов.
Всего с 1 по 25 февраля 1940 года на Северо-Западном фронте было потеряно 1158 боевых машин, из них 746 боевые потери и 411 технические.
После трехдневной передышки, 28 февраля 1940 года, советские войска начали штурм второй оборонительной полосы, завершив ее прорыв к 2 марта.
К началу штурма на фронте имелось 1740 Т-26, Т-28, БТ, 270 Т-27,37,38 и 463 бронеавтомобиля. Увеличение числа боевых машин произошло за счет прибытия на фронт 29-й танковой бригады, семи легко-танковых полков и пяти бронебатальонов.
Танки наряду с поддержкой пехоты в этот период использовались в качестве небольших подвижных групп — батальон-рота танков с пехотным десантом, возимом на автомашинах и броне танков. Основной задачей этих групп было развитие прорыва, отрезание путей отхода, окружение и уничтожение небольших частей противника.
