Для освещения ночного неба использовались 620 зенитных прожекторов. В небе Москвы дежурили около сотни аэростатов, вынуждая немецкие самолёты превышать приемлемую для точного бомбометания высоту.
В системе противовоздушной обороны Москвы находился истребительный авиационный корпус, на вооружении которого стояли около 600 самолётов. Противовоздушной обороной города командовал генерал-майор Михаил Громадин.
Не только военные заботились о защите сердца страны. Москвичи, как и все граждане СССР, активно участвовали в оборонительных мероприятиях. В городе была создана МПВО (Местная противовоздушная оборона). Бойцы МПВО, простые горожане — рабочие, учёные, инженеры, учителя, — дежурили на крышах домов и предприятий, тушили зажигательные бомбы и пожары. За годы войны бойцы МПВО потушили 43,5 тысячи таких бомб, сброшенных на Москву.
Во время бомбежек в городе широко применялась маскировка. На улицах и скверах Москвы рисовали деревья и крыши. Золотые купола кремлевских соборов были закрашены в камуфляжные тона, а красные звезды на башнях Кремля были закрыты брезентом. Целые здания закрывались камуфляжными сетками. На стенах Кремля появились контрастные полосы, придавая им вид обычных жилых домов.
Интенсивные бомбёжки Москвы закончились к лету 1942 года, а последняя бомба упала на город в июне 1943 года. Во время налётов на Москву погибло более двух тысяч человек, число раненых было примерно в три раза большим; было повреждено или разрушено 5584 жилых здания, 90 госпиталей, 253 школы и 19 театров и дворцов культуры.
