Таким образом, в результате боев на южной окраине Тулы с 30 октября по 1 ноября 1941 г. Гудериан потерял до 80 танков и до полка пехоты. Наши потери среди бойцов 50-й армии и гарнизона Тулы были тоже велики. Так, 154-я дивизия только 31 октября потеряла 40 человек убитыми и ранеными. Стойко оборонявшийся 156-й полк НКВД потерял за три дня боев 100 человек убитыми, 160 ранеными и 60 человек без вести пропавшими. Но самые большие потери понес Тульский рабочий полк. Фактически полк был уничтожен, на 4 ноября в строю оставалось только 80 бойцов. Но был сохранен командный состав полка. Пополненный людьми, Тульский рабочий полк вновь стал боевой единицей только к концу декабря 1941 года. Комиссаром полка, вместо погибшего Агеева, был назначен Иван Яковлевич Богомолов. Вместо А.П. Горшкова командиром полка был назначен подполковник Баранов.
О потерях полка при обороне Тулы говорят такие факты. На самом большом воинском захоронении Тулы, на Всехсвятском кладбище, есть три братские могилы: 1) захоронение воинов, погибших при обороне Тулы; 2) захоронение офицеров, погибших в боях при обороне Тулы и скончавшихся от ран в госпиталях Тулы; 3) захоронение воинов, погибших при обороне Тулы в составе Тульского рабочего полка. В общей сложности здесь покоиться 4343 человека, из них 603 человека рядовых Тульского рабочего полка.
Нелегкой была судьба полка после переформирования. Уже в конце декабря 1941 г. полк как ополченческое формирование участвовал в освобождении Калуги, а в феврале 1942 г. полк участвовал в боях за город Юхнов, где понес большие потери. В марте 1942 г. полк был причислен к регулярным частям Красной Армии, под номером 766 стрелкового полка он вошел в состав 217 стрелковой дивизии 49-й армии. Фактически это было слияние Тульского рабочего полком с остатками уже существующего стрелкового полка, сильно поредевшего в боях, но сохранившего боевое знамя. С этого момента полк в основном пополнялся не туляками, но считался тульским, потому что костяк полка составляли туляки. Полк прошел большой боевой путь. Весной-летом 1942 г. полк участвовал в боях на реке Угре, у деревни Павловка, где погиб весь штаб полка, в том числе второй комиссар полка И.Я. Богомолов, а также выбыла из строя половина полка. Почти год полк участвовал в позиционных боях на реке Жиздре, а в августе 1943 г. полк принимал участие в Курской битве, освобождая город Карачев Брянской области. Путь на запад полк проделал в составе все той же 217 дивизии вначале 11-й армии Западного фронта, потом 48-й армии 2-го Белорусского фронта, пройдя с боями через Брянскую область, Белоруссию, Польшу. Закончил свой боевой путь полк в Восточной Пруссии, у Кенигсберга, в составе 48-й армии 3-го Белорусского фронта. В конце лета 1945 года 766 стрелковый (бывший Тульский рабочий полк) был расформирован. Естественно, за столь большой боевой путь от Тулы до Кенигсберга полк обновлялся несколько раз, и туляков в нем оставалось совсем мало. Достаточно сказать, что за историю полка у него было 10 командиров, четверо из них погибли в должности командира полка.
Яростные атаки врага на Тулу продолжались и в ноябре 1941 г., хотя положение к середине ноября несколько стабилизировалось. Для оказания помощи защитникам Тулы 2 ноября войска 3-й армии Брянского фронта (командующий – генерал Я.Г. Крейзер) нанесли удар по правому флангу танковой армии Гудериана. В результате боев в районе Теплое, вдоль шоссе Ефремов – Тула, наступление 53-го армейского корпуса и 4-й танковой дивизии противника в обход Тулы с востока было задержано с 3 по 13 ноября. Стремясь обойти Тулу с востока, немцы попытались захватить село Дедилово, но наткнулись на стойкую оборону 413-й дивизии генерал-майора А.Д. Терешкова. Потеряв 8 танков и 400 человек, противник остановил свое наступление в этом направлении. Командование 50-й армии также приняло меры к отражению атак противника с запада и северо-запада. Здесь держали оборону 194-я и 258-я дивизии.
К 6 ноября Гудериан получил подкрепление в виде 47-го механизированного корпуса (две танковые и две моторизованные дивизии). Таким образом, под Тулой сконцентрировалась вся южная группировка немецко-фашистских войск, наступавших на Москву (14 дивизий). В этих условиях командование 50-й армии приняло неверное решение контрактовать противника силами четырех стрелковых дивизий (413-й, 290-й, 154-й и 260-й), а также силами 32-й танковой бригады, с целью разгрома 2-й танковой армии. Контрнаступление проходило с 7 по 10 ноября, и было приурочено к празднованию годовщины Октябрьской революции. Естественно, что при отсутствии преимущества в людях и техники, никаких результатов контрудар не дал. Наиболее вдохновляющим для туляков результатом было освобождение 10 ноября силами 154-й дивизии Рогоженского поселка и нескольких сел и деревень близ города.
10 ноября по решению Ставки Брянский фронт был расформирован, и 50-я армия была передана в состав Западного фронта. Начальником Тульского боевого участка стал командир наиболее боеспособной 154-й стрелковой дивизии генерал-майор Я.С. Фоканов. На этом закончилось первое немецкое наступление на Москву. Все сроки захвата Москвы гитлеровцами прошли. Не состоялся и захват Тулы. В этот время Гудериан записал в своем дневнике: «Наши войска испытывают мучения, и наше дело находится в бедственном состоянии, ибо противник выигрывает время, а мы со своими планами находимся перед неизбежностью ведения боевых действий в зимних условиях».
До 18 ноября бои под Тулой несколько затихли. Немецкое командование готовилось ко второму наступлению на Москву. 13 ноября 1941 г. в Орше на внеочередном совещании командующих армиями группы армий «Центр» Гитлер объявил приказ продолжить наступление на Москву. 3-я и 4-я танковые армии должны были наступать северо-западней столицы, на волоколамском и истринско-солнечногорском направлении, 2-я танковая армия должна была наступать юго-западней Москвы, на тульском направлении. В центре действовала 4-я полевая армия, на крайнем северном фланге против Калининского фронта действовала 9-я полевая армия, на южном фланге против войск Юго-Западного фронта наступала 2-я полевая армия. Как и в начале октября, противник имел превосходство над Красной Армией по людям и технике (в частности против войск Западного фронта противник имел превосходство в людях в 2 раза, в танках – в 1,5 раза, орудиях и минометах – в 2,5 раза).
16 ноября немцы перешли в наступление на волоколамском направлении, а 18 ноября – на тульском направлении. На алексинском направлении, где действовали 131-я и 31-я немецкие пехотные дивизии 43-го армейского корпуса, противник ограничился разведывательными действиями. Под Тулой с 18 по 26 ноября Гудериан тоже не предпринимал активных действий. Для блокирования города он оставил пять дивизий. Главные силы: 3-ю, 4-ю и 17-ю танковые дивизии из 24-го моторизованного корпуса (свыше 200 танков) – Гудериан нацелил на Венев. Три дивизии 47-го моторизованного корпуса (250 танков) развернули наступление на Узловую и Сталиногорск (Новомосковск) и далее на Михайлов. Три пехотные дивизии 53-го армейского корпуса стали продвигаться в направлении Богородицка и Волова. Перед 2-й танковой армией стояла задачи: 1) развивая наступление северо-восточней Тулы в направлении городов Сталиногорск, Михайлов, Венев, Кашира, форсировать реку Оку и выйти в район города Ногинска, и, соединившись с войсками 3-й и 4-й танковых армий, взять Москву в клещи; 2) овладеть, наконец, Тулой, которая, по выражению гитлеровского генерала Типпельскирха, была у 2-й танковой армии «как бельмо на глазу».