В ходе индустриализации осуществлялась реорганизация управления промышленностью. Начало ей положило принятое 5 сентября 1930 г. постановление ЦК ВКП(б) «О мерах по упорядочению управления производством и установлению единоначалия». Совершенствовалась система ВСНХ, однако с расширением производства он становился все более громоздким и малоэффективным. В январе 1932 г. преобразован в наркоматы: тяжелой промышленности (нарком Г.К. Орджоникидзе, после его смерти — В.И. Межлаук), лесной (С.С. Лобов) и легкой (И.Е. Любимов). В числе крупных организаторов производства были также М.Л. Рухимович, А.П. Серебровский, И.В. Косиор, А.И. Микоян. Широкую известность в стране имели такие руководители крупных строек и производств, как А.В. Винтер и И.Г. Александров (Днепрогэс), И.П. Бардин (Кузнецкий металлургический комбинат), А.П. Банников (Уралмаш), А.М. Бодров (1-й Государственный подшипниковый завод в Москве), А.П. Завенягин (Магнитогорский и Норильский металлургические комбинаты), И.Ф. Тевосян (объединение заводов «Спецсталь»), В.С. Шатов (Турксиб).
Итоги 1-й пятилетки. Достигнутые в экономике успехи позволили уже в январе 1933 г. объявить о выполнении пятилетки за 4 года и 3 месяца. В строй действующих за это время вступили 1500 крупных предприятий. Значит, в стране каждый день вводилось в действие новое предприятие. Удельный вес производства средств производства в валовой продукции промышленности поднялся до 53 % в 1932 г. против 39,5 % — в 1928-м. За пятилетку заново созданы тракторостроение, автомобильная промышленность, станкостроение, авиационная промышленность, современное сельскохозяйственное машиностроение, мощная черная металлургия. Результатом индустриализации было быстро меняющееся соотношение между удельным весом продукции промышленности и сельского хозяйства в суммарном (валовом) объеме продукции народного хозяйства страны (в %):
Таким образом, уже к началу 2-й пятилетки СССР стал индустриальной державой. Объем промышленной продукции значительно превосходил объем сельскохозяйственного производства. По объему всей промышленной продукции к концу 1-й пятилетки СССР занял второе место в мире и первое в Европе. Что касается легкой промышленности и производства сельскохозяйственной продукции, то итоговые показатели их прироста за пятилетку оказались ниже запланированных. Производство хлопчатобумажной ткани составляло 59 %, шерстяной — 34 % от уровня 1928 г.
2-я пятилетка. С учетом опыта 1-й пятилетки тактика претворения в жизнь форсированной индустриализации на новом этапе была изменена. Искусственного взвинчивания темпов уже не наблюдалось. В целом плановые задания 2-й пятилетки (1933–1937), принятые на XVII съезде партии, оказались более взвешенными по сравнению с первоначальными (намечены XVII партконференцией в феврале 1932 г.). Выступающие на съезде предлагали отказаться от излишне централизованного планирования и предоставлять большую инициативу местным органам власти; говорили о роли хозрасчета, отрицательных последствиях чрезвычайщины. В окончательном варианте план был одобрен на заседании ЦИК и СНК СССР в ноябре 1934 г.
Как и предыдущая, пятилетка объявлена выполненной досрочно — за 4 года и 3 месяца. Основные усилия в этот период были подчинены задаче завершения технической реконструкции народного хозяйства, завершению строек и освоению новых предприятий. За 1933–1937 гг. в различных регионах СССР возведено 4,5 тыс. новых заводов, фабрик, шахт, электростанций (в отличие от 1-й пятилетки, каждый день в строй действующих вступало в среднем три новых крупных предприятия). По сравнению с 1932 г. основные производственные фонды страны выросли в 2,2 раза. Гордостью советских людей надолго стали автогиганты в Москве и Нижнем Новгороде, Турксиб (построен в 1930 г.), Ростсельмаш (1930), Сталинградский (1930), Харьковский (1931) и Челябинский (1933) тракторные заводы; Днепрогэс (1932), Кузнецкий (1932) и Магнитогорский (1934) металлургические комбинаты, Московский станкостроительный (1932), Уральский завод тяжелого машиностроения (1933), Березниковский (1932) и Соликамский (1934) химические комбинаты, первые в мире Ярославский и Воронежский заводы синтетического каучука (1932), город Комсомольск-на-Амуре (1932), Новокраматорский машиностроительный завод в Донбассе (1934), Чимкентский свинцовый завод (1934), Беломорско-Балтийский канал (1933), первая очередь Московского метрополитена (1935).
На последнем году пятилетки, 15 июля 1937 г., было завершено строительство канала Москва — Волга (с 1947 г. — имени Москвы), начатое пятью годами раньше.
К началу 1930-х гг. в Москве начала сказываться нехватка воды. Прежние источники уже не могли обеспечивать возросшие потребности трехмиллионного населения столицы. Река Москва обмелела настолько, что ее можно было переходить вброд напротив Кремля. 15 июня 1931 г. на пленуме ЦК ВКП(б) было решено для водоснабжения Москвы, а также в транспортных целях, использовать волжские ресурсы. Канал длиной 128 км начинается от Иваньковского водохранилища на Волге (близ города Дубна) и соединяется с Москвой-рекой в районе Химкинского водохранилища на северо-западе Москвы. Отсюда берет начало судоходная трасса, закрепившая за столицей название «порта пяти морей» — Белого, Балтийского, Каспийского, Азовского и Черного. Канал не только снабжает Москву водой и используется для судоходства. Разница высот в 60 м по трассе канала дала возможность использовать течение воды для выработки электроэнергии и подачи ее на предприятия Московской области. На трассе были возведены семь малых гидроэлектростанций (Акуловская, Иваньковская, Карамышевская, Листвянская, Перервинская, Пироговская, Сходненская). Две ГЭС (Ново-Тверецкая и Ново-Цнинская) были добавлены в ведение канала позднее.
В крупнейшие центры промышленного развития превращались бывшие национальные окраины, где реконструкция народного хозяйства проводилась более высокими темпами, чем в РСФСР. Заработали крупный моторный завод в Уфе, текстильные и трикотажные комбинаты в Ташкенте, Бухаре, Баку. Крупным районом цветной металлургии, добычи угля и химической промышленности стал Казахстан. В Башкирии и Татарии, между Волгой и Уралом, возник новый крупный район нефтедобычи — «Второй Баку». Карелия и Коми стали крупными поставщиками лесоматериалов, Якутия — золота.
К концу 2-й пятилетки техническая реконструкция СССР была в основном завершена. Неимоверным напряжением сил всего населения обеспечивался постоянный рост промышленного производства, в среднем на 17 % за год. За пятилетку оно в целом выросло на 120 % (группа «А» — на 139 %, группа «Б» — на 99 %). Станочный парк машиностроения в 1937 г. состоял на 75 % из новых станков отечественного и зарубежного производства. Введенные в строй заводы тяжелого машиностроения начали производить полные комплекты сложного оборудования для предприятий черной металлургии, ранее ввозимого из-за рубежа. Прекратился импорт паровозов и вагонов, тракторов и врубовых машин, паровых котлов, молотов, прессов, подъемно-транспортного оборудования. По производству валовой продукции в некоторых отраслях СССР обогнал Германию, Великобританию, Францию или вплотную приблизился к ним. Однако он еще весьма значительно, до 5 раз, отставал от этих стран по производству продукции на душу населения.
Укрепление обороноспособности. Необходимость индустриализации далеко не в последнюю очередь диктовалась неотложностью модернизации Вооруженных сил страны. К началу 1-й пятилетки по технической оснащенности они лишь немногим отличались от времен Гражданской войны и значительно уступали армиям ведущих европейских стран. В армии было всего 92 танка, 300 тракторов-тягачей, 1200 грузовых автомашин, 1394 самолета устаревших конструкций. Летные испытания первого отечественного серийного истребителя И-5 конструкции Н.Н. Поликарпова начаты лишь в апреле 1930 г. В 1928 г. в СССР было произведено 25 танков типа МС-1 (малый сопровождения, первый танк советской разработки, созданный в 1925–1927 гг.), а потребность в них по планам оперативного развертывания вооруженных сил страны исчислялась многими тысячами.
В 1935 г. на вооружении РККА находилось 7633 танка различного назначения; свыше 35 тыс. автомобилей; 6672 самолета, в том числе истребители И-15, И-16, бомбардировщики СБ, ТБ-3, разведчик Р-5. Впервые в войска стали поступать зенитные пушки и пулеметы, новейшие по тем временам средства связи, в том числе полевые радиостанции, шифровальные машинки. Модернизированы или разработаны заново образцы стрелкового оружия (винтовка образца 1891–1930 гг., пулеметы и пистолеты). Восстанавливались и модернизировались корабли Военно-морского флота. Новым центром военного судостроения на Дальнем Востоке стал город Комсомольск-на-Амуре.
Нарастание угрозы мировой войны требовало дальнейшего укрепления оборонной мощи СССР. В декабре 1936 г. образован общесоюзный Наркомат оборонной промышленности (наркомы: М.Л. Рухимович, 1936–1937; М.М. Каганович, 1937–1939). Во 2-й пятилетке, как и в 1-й, советский ВПК развивался более быстрыми темпами, чем промышленность в целом. За 1933–1937 гг. общий прирост производства ВПК возрос на 286 % по сравнению с общим промышленным приростом на 120 %. Численность Красной Армии увеличилась с 900 тыс. человек в марте 1933 г. до 1,5 млн к концу 1937 г.