Резкой противоположностью докладу наркома К. Е. Ворошилова стала записка М. Н. Тухачевского, отправленная тогда же — в декабре 1927 года — непосредственно на имя И. В. Сталина. В ней он прямо указывал: наша армия в техническом отношении отстает от европейских армий. Настоятельно необходимо приступить к ее полному перевооружению, создать мощную авиацию с большим радиусом действия и бронетанковые силы из быстроходных танков, оснащенных пушкой; обеспечить пехоту и артиллерию современной техникой и дать армии новые средства связи (главным образом радиосредства). Для этого, подчеркивал М. Н. Тухачевский, нужно развивать оборонную промышленность, построить ряд новых заводов. Далее с соответствующими обоснованиями приводился детальный расчет требуемого количества вооружений всех видов. Записка эта вызвала резкую реакцию не только со стороны К. Е. Ворошилова, но и И. В. Сталина, который назвал изложенные в ней предложения нереальными, «прожектерскими».
5 мая 1928 года М. Н. Тухачевский освобожден от должности начальника штаба РККА и назначен командующим войсками Ленинградского военного округа.
Три года пребывания М. Н. Тухачевского в Ленинграде были насыщены неустанным трудом, поиском и внедрением всего нового, что могло повысить боеспособность войск и укрепить оборону города, находившегося практически на границе[6].
В 1929 году в Красной Армии был сформирован первый механизированный полк, а М. Н. Тухачевский говорил уже о механизированных корпусах. По его заданию начальник бронетанковых курсов округа разработал план примерной организации механизированного корпуса. На штабных учениях прорабатывались операции по введению его в прорыв. М. Н. Тухачевский пришел к выводу, что крупные бронетанковые соединения должны стать основной ударной силой Красной Армии. Свою идею он обосновал в 1931 году в письме к К. Е. Ворошилову. С 1932 года эти корпуса стали создаваться.
Занимаясь совершенствованием войск Ленинградского военного округа, М. Н. Тухачевский не оставлял мысли о техническом перевооружении всех Вооруженных Сил страны. Зная позицию И. В. Сталина и К. Е. Ворошилова на этот счет, он тем не менее настойчиво отправлял в Москву одну за другой докладные записки с обоснованиями выдвигаемых им конкретных предложений по реконструкции боевой технической базы армии. Лишь в мае 1932 года И. В. Сталин прислал письмо М. Н. Тухачевскому, в котором, очевидно, под влиянием обострившейся международной обстановки, приносил извинения за то, что он без сколько-нибудь достаточных оснований отклонил его предложения о реконструкции Красной Армии и с большим опозданием исправляет свою ошибку. В июне 1934 года М. Н. Тухачевского назначают заместителем наркома обороны.
