Шестнадцатого октября немцы нанесли удар на центральном участке малоярославецкой обороны — в Ильинском секторе. В бой вступили курсанты. Исследователь этого сражения Игорь Красильников пишет: «Артиллеристы сборной группы Ильинского сектора по команде пропустили на флангах в глубину обороны с севера танковые подразделения вражеской 20-й ТД, а с юга — 19-й ТД 57-го МК. Пропустив танки противника до указанных мест — рубежей деревни Шумятино, временный начальник артиллерии 312-й СД капитан Кокарев дал команду открыть огонь на уничтожение танков противника. Бой длился около 40 минут. Каждое истребительно-противотанковое орудие вело огонь с расстояния 100–150 м. Промахнуться было невозможно, так как наводчики и командиры орудий, взводов и батарей на 80–85 процентов были кадровыми военными. В этом бою артиллеристы подбили более 60 танков противника, то есть 46 процентов состава 19-й ТД».

Когда немцы поняли, что в лоб оборону курсантов и 312-й дивизии не взять, они начали обрабатывать передний край авиацией. Затем послали группу танков в обход, чтобы ударить защитникам Ильинского сектора в тыл и сбить их с позиций. Но наскочили на тыловой рубеж курсантской обороны. Что произошло с танковой колонной 19-й немецкой танковой дивизии, которая получила известность благодаря серии фотографий, сделанных после овладения немцами Ильинского. На них запечатлена голова танковой колонны; колонна даже не успела развернуться, лишь некоторые машины свернули на обочину, когда их накрыл точный огонь курсантских орудий.

В центре и на правом фланге курсантской обороны стоял 4-й батальон пехотно-пулемётного училища — 545 человек. В основном все из запаса, отслужившие в РККА срочную службу, возраст 25–30 лет, больше половины с высшим и незаконченным высшим образованием. 80 % коммунисты, кандидаты в члены ВКП(б) и комсомольцы. Училище готовило не только командиров стрелковых взводов, но и политработников младшего звена для фронтовых подразделений — рот, батарей, батальонов. На вооружении батальона было девять миномётов, три станковых пулемёта «максим», восемь ручных пулемётов, винтовки, в том числе самозарядные, запас противотанковых и противопехотных ручных гранат. Усиление — полубатарея 76-мм полковых пушек. Так что без артиллерийского кулака, сформированного капитаном Кокаревым, оборона курсантов вряд ли бы выстояла в самые первые дни.

Ещё 10 октября был отдан приказ 4-му Малоярославецкому боевому участку (начальник участка — командир 312-й сд Наумов А. Ф.): «Боевой состав: 312 сд, 9 тбр, Подольское пехотное училище, Подольское артучилище, полк 33 зап. бригады, 301 и 303 пульбаты, танковая рота, 538 сапбат, сапрота МВИУ.

Задача — занять и оборонять Малоярославецкий УР на фронте Павлищево искл., Полотняный Завод. Особо прочно обеспечить направление Медынь, Малоярославец, имея не менее двух третей сил и средств на участке Грядки, Машкино. Одним усиленным батальоном прикрыть дороги Калуга, Малоярославец в р-не Детчино.

Обеспечение стыка с Калужским УР возлагаю на. Малоярославецкий боевой участок».

В том же приказе:

«1. 19 и 20 танковые бригады использовать только с моего разрешения.

2. Дивизионы «PC» держать в резерве начальников боевых участков и использовать их сосредоточенно против танков противника во взаимодействии с полевой артиллерией и танками.