Неотвратимость войны с Германией отчетливо осознавалась высшим руководством СССР и подавляющей частью советского народа. Среди них определенно имелись люди, видевшие в надвигавшейся войне возможность побед очередных «большевистских революций». К примеру, Л.З. Мехлис говорил на XVIII съезде партии, что нашу задачу надо понимать так: «Перенести военные действия на территорию противника, выполнить свои интернациональные обязанности и умножить число советских республик». Некоторым предстоящие события представлялись еще проще. Сталин же, занявший 6 мая 1941 г. пост Председателя правительства, сознавал неготовность Вооруженных сил к участию в современной войне. Надеясь, что, пока Германия не разделается с Англией, она не решится напасть на СССР, он избрал тактику всемерного оттягивания начала войны. Отношение США к возможной войне между Германией и СССР определено в решении конгресса от 17 апреля 1941 г.: в случае нападения СССР на Германию, США будут помогать Германии, а в случае нападения Германии на Советский Союз — они будут помогать СССР. Поэтому задачей Сталина было не создать впечатления, что Советский Союз — агрессор, Гитлер же делал все, чтобы создать такое впечатление.
По широко распространенному мнению, если бы военным и политическим деятелям, обладавшим данными о неотвратимом нападении Германии на СССР, удалось добиться приказа о приведении войск в боевое состояние до германского нападения, Победа наступила бы задолго до 1945 г. В действительности директива о возможном нападении немцев и их союзников «в течение 22–23 июня» и необходимости войскам соответствующих военных округов «быть в полной боевой готовности» была передана в округа в 00:30 22 июня, за три часа до начала войны, и не успела дойти даже до всех командиров дивизий.
К началу 3-й пятилетки техническая модернизация СССР была в основном завершена. По общему объему промышленного производства страна вышла на первое место в Европе и второе в мире. (В 1938 г. СССР производил 13,7 % мировой продукции, США — 41,9 %, Германия — 11,6 %, Англия — 9,3 %, Франция — 5,7 %.) Однако по эффективности производства СССР все еще значительно отставал от США, Англии, Франции, Германии. Третий пятилетний план развития народного хозяйства рассчитывался на 1938–1942 гг. Окончательная разработка, утверждение его XVIII съездом партии (10–21 марта 1939 г.) и выполнение пришлись на годы постоянного нарастания военной угрозы.
3-я пятилетка. Задачей нового пятилетнего плана было догнать и перегнать наиболее передовые капиталистические страны по производству на душу населения. Объем капитальных вложений в народное хозяйство устанавливался планом в 192 млрд рублей, что почти равнялось вложениям за 1928–1937 гг. Планировалось увеличить объем промышленной продукции на 92 %, в 1,5 раза увеличить производство продукции сельского хозяйства и народное потребление. Расширялись угольно-металлургическая база на востоке страны, нефтяная — между Волгой и Уралом. Особое внимание уделялось развитию качественной металлургии и химической промышленности. Особенностью индустриализации на этом этапе было форсированное наращивание потенциала машиностроения, оборонной промышленности; создание стратегических резервов. Доля расходов на оборону в государственном бюджете выросла с 5,4 % в 1-й пятилетке до 12,7 % во 2-й и до 25,4 % в 3-й. По оценкам на 1937 г., относительный военный потенциал СССР составлял 14 %, США — 41,7, Германии — 14,4, Англии — 10,2, Франции — 4,2, Италии — 2,5, Японии–2,5 %). 3-я пятилетка была призвана изменить эти соотношения в пользу СССР.
Стремительное развертывание производства потребовало разукрупнить громоздкие главки и наркоматы. В конце 1930-х гг. число промышленных наркоматов увеличилось с 6 до 21. Каждый из них осуществлял руководство технологически однородными отраслями производства. В январе 1939 г. на основе Наркомтяжпрома возникли наркоматы топливной промышленности, электростанций и электропромышленности, черной металлургии, цветной металлургии, химической промышленности. В феврале 1939 г. Наркомат машиностроения СССР разделили на наркоматы тяжелого, общего и среднего машиностроения. Весной 1939 г. комитеты промышленности стройматериалов и по строительству были преобразованы в наркоматы. Возник новый комитет по делам геологии. Наркомат легкой промышленности разделен на два — легкой и текстильной промышленности. На месте наркомата водного транспорта созданы наркоматы морского и речного флота. Вместо наркомата пищевой промышленности возникли три новых — пищевой, мясной и молочной, рыбной промышленности.
По решению XVIII Всесоюзной партийной конференция (февраль 1941 г.) в горкомах, обкомах и крайкомах партии был создан институт секретарей по основным отраслям промышленности и транспорту. Предусматривалось новое увеличение расходов государства на оборону: с 1939 по июнь 1941 г. их доля в бюджете повысилась с 26 до 43 %. В восточных районах строились оборонные заводы и предприятия-дублеры. Накануне войны там находилась почти пятая часть всех военных заводов.
За три первых года 3-й пятилетки валовая продукция промышленности выросла в 1,5 раза (машиностроения — в 1,7 раза) и составляла 86 % от уровня, намеченного на конец пятилетки. Введено в действие около 3 тыс. новых крупных промышленных предприятий. Среди вступивших в строй были Уфимский нефтеперерабатывающий завод (1938), Грозненский нефтемаслозавод (1939), Среднеуральский медеплавильный завод (1939), целлюлозно-бумажные комбинаты в Волжске Марийской АССР (1938) и в Сегеже Карельской АССР (1939), Уральский алюминиевый завод (1939), Новотагильский (1940) и Петровско-Забайкальский (1940) металлургические заводы, Кемеровская ТЭЦ (1940), Угличская ГЭС (1940).
Численность промышленных рабочих в стране за мирные годы 3-й пятилетки выросла с 7,9 до 8,3 млн человек (на 5 %), количество строителей осталось на уровне 1937 г. (1,9 млн), транспортники увеличили свои ряды с 1,9 до 2,4 млн (на 26,3 %). Общее число рабочих в этих ведущих отраслях народного хозяйства с 1937 по 1940 г. выросло с 11,6 до 12,6 млн человек (на 8,6 %). Большую роль для качественного пополнения рабочего класса стала играть созданная в 1940 г. система трудовых резервов, позволявшая готовить значительно более квалифицированных рабочих по сравнению с прежней системой индивидуальной подготовки и краткосрочного обучения в системе ФЗУ.
Развертывание ВПК. Поистине жертвенный труд народа обеспечил увеличение выпуска промышленной продукции в 1940 г. на 45 % по сравнению с 1937 г. Ежегодный прирост всей промышленной продукции в мирные годы 3-й пятилетки составлял в среднем 13 %, а оборонной — 39 %. Опасность близившейся войны требовала всемерного развертывания работы предприятий военно-промышленного комплекса. Наркомат оборонной промышленности СССР, созданный в 1936 г., в январе 1939 г. был разделен на четыре самостоятельных общесоюзных наркомата: авиационной промышленности (руководители: М.М. Каганович, затем А.И. Шахурин), судостроительной промышленности (И.Ф. Тевосян, И.И. Носенко), вооружения (Б.Л. Ванников, Д.Ф. Устинов), боеприпасов (И.П. Сергеев, П.Н. Горемыкин). На укрепление отрасли военной промышленности были брошены все силы и средства, часто в ущерб остальным отраслям. Например, в 1939 г. Ростсельмаш выполнил свое годовое плановое задание на 80 %, но в том числе план по военной продукции — на 150 %. Однако опыт войны в Испании показал, что советские истребители И-16 и танки БТ-5 с появлением у немцев истребителя «Мессершмитт-109» и танков Т-3 устарели. Надо было срочно ликвидировать отставание.
Развитию авиационной промышленности во многом способствовала деятельность ЦАГИ. В 1940 г. институт был подвергнут новой реконструкции. Из опытно-конструкторского бюро, в недавнем прошлом возглавлявшегося А.Н. Туполевым, выделились самостоятельные конструкторские бригады во главе с В.М. Петляковым, А.А. Архангельским, П.О. Сухим, В.М. Мясищевым. Были созданы новые конструкторские бюро под руководством А.И. Микояна, М.И. Гуревича, С.А. Лавочкина, М.И. Гудкова, В.П. Горбунова. В области моторостроения наряду с действовавшими конструкторскими бюро В.Я. Климова, А.А. Микулина, А.Д. Швецова стали работать коллективы С.К. Туманского, Е.В. Урмина, А.Д. Чаромского и др. Деятельность этих и других конструкторских бюро содействовала укреплению оборонного потенциала СССР.
В конце 1930-х — начале 1940-х гг. страна осваивала производство новых видов военной техники, превосходивших зарубежные аналоги: танк Т-34 (конструкторы М.И. Кошкин, А.А. Морозов, Н.А. Кучеренко), тяжелый танк «Клим Ворошилов» (Ж.Я. Котин), реактивный миномет БМ-13 (Г.Э. Лангемак, И.И. Гвай, Ю.А. Победоносцев, В.В. Аборенков — организатор и первый руководитель гвардейских минометных частей), штурмовик Ил-2 (С.В. Ильюшин). В серийное производство были запущены верно служившие в годы войны истребители Як-1 (конструктор А.С. Яковлев), МиГ-3 (А.И. Микоян, М.И. Гуревич), ЛаГГ-3 (С.А. Лавочкин, М.И. Гудков, В.П. Горбунов), скоростной пикирующий бомбардировщик Пе-2 (В.М. Петляков). Хорошо зарекомендовали себя в годы войны артиллерийские орудия и минометы, созданные в 1930-е гг. В.Г. Грабиным, И.И. Ивановым, Ф.Ф. Петровым, автоматическое оружие В.А. Дегтярева и Ф.В. Токарева.
Широкое применение в танко- и судостроении, в изготовлении многих других металлоконструкций получили созданные в 1939 г. в Институте электросварки АН УССР под руководством Е.О. Патона аппараты скоростной автоматической электросварки под слоем флюса. На вооружение Красной Армии приняты системы для радиообнаружения самолетов и определения расстояния до них, разработанные под руководством Ю.Б. Кобзарева (РУС-1) и А.Б. Слепушкина (РУС-2). В 1940 г. создан первый отечественный гидролокатор «Тамир». Показателем успешного продвижения ученых и техников СССР в области ракетостроения является состоявшийся 28 февраля 1940 г. первый полет (летчик-испытатель В.П. Федоров) на экспериментальном одноместном ракетоплане с жидкостным ракетным двигателем конструкции С.П. Королева.