20 июля 1941 года генерал-полковник артиллерии Н. Н. Воронов получил первое приказание Верховного главнокомандующего — выехать в качестве представителя Ставки в район Ельни, где шли ожесточенные бои. Там он пробыл до 5 августа, когда на этом направлении наступило затишье.

Вместе с начальником артиллерии Резервного фронта Л. А. Говоровым они разработали в это трудное время подробную инструкцию по борьбе артиллерии с танками. Доложенная Л. А. Говоровым в Ставке инструкция получила одобрение и пошла в войска в качестве ее директивы. По возвращении с фронта Н. Н. Воронов представил Верховному Главнокомандующему подробный доклад об основных недостатках в подготовке наших войск, в ведении ими боев и в управлении ими. Это был мужественный и нелицеприятный доклад, беспощадно вскрывавший недостатки. Вместе с тем он был глубоко оптимистичен, проникнут глубокой уверенностью в преходящем характере недостатков и содержал практические рекомендации, направленные на скорейшее их устранение. Такой доклад являлся серьезным документом, ориентирующим Верховного Главнокомандующего в действительной обстановке на поле сражения под Ельней.

В Москве Воронову пришлось быть недолго; трижды в 1941 году его направляли в Ленинград: в конце августа в составе комиссии Государственного Комитета обороны, когда была произведена реорганизация управления войсками северо-западного направления; в середине сентября, теперь уже по просьбе Военного совета Ленинградского фронта, когда началась блокада города и надо было внимательно изучить новые условия в его обороне; наконец, с середины октября и по 5 декабря, когда в Ленинграде разрабатывался план прорыва блокады, однако для его выполнения не хватало ни сил, ни средств.

По возвращении Н. Н. Воронов в докладе Верховному Главнокомандующему обобщил свои донесения и устные доклады. Он подробно изложил положительные факты в действиях войск и недостатки в управлении ими, объективно охарактеризовал сильные и слабые стороны противника. Особо отметил Николай Николаевич героическое поведение населения своего родного Ленинграда:

«Население голодает, город находится под бомбежкой авиации и постоянным обстрелом тяжелой артиллерии, в городе многие семьи имеют убитых и раненых на фронте, работают все без дней отдыха, выше всяких законных норм, основная масса населения города прекрасные советские люди, подлинные патриоты Родины. Они готовы переносить все, лишь бы разбить врага… Кадры славного города блестяще выдерживают боевой экзамен».

Сказанное он иллюстрировал примерами.

Между тремя поездками в Ленинград Н. Н. Воронов в Москве вел напряженную работу, занимаясь ускорением подготовки новых формирований и отправкой на фронт артиллерийских частей. Пожалуй, только его энергии и настойчивости мы обязаны тем, что летом и осенью 1941 года, в период отступления и больших потерь, не была брошена вся или большая часть артиллерии большой и особой мощности. Частей, имевших на вооружении орудия от 203-мм до 305-мм, было мало вообще, производства таких орудий не было совсем, и потеря их могла оказаться невосполнимой. На фронтах же летом и осенью 1941 года они, по существу, были не нужны, но зато могли потребоваться в случае прорыва сильно укрепленных позиций и укрепленных районов. Н. Н. Воронов глубоко был уверен в том, что перелом в ходе войны рано или поздно наступит, а в стратегическом тылу у врага окажется много укрепленных районов, прорыв которых потребует особо мощной артиллерии. Однако не так просто было вырвать эти части с фронтов, даже при согласии на то начальника Генерального штаба. Лишь распоряжение Верховного Главнокомандующего помогло постепенно вывести эти части в глубокий тыл. Оставлены были несколько полков и отдельных дивизионов только на Ленинградском и Западном фронтах, да Южный фронт вопреки полученному распоряжению все же оставил у себя два полка 203-мм гаубиц.

В декабре 1941 года Н. Н. Воронов поставил перед председателем Государственного Комитета обороны вопрос о создании специальных артиллерийских резервов, так как тогда формировались лишь стрелковые соединения и танковые. В связи с этим он писал:

«В некоторых из них формируется положенная артиллерия. Для наступательных действий эта артиллерия будет слаба и крайне недостаточна. Верховному командованию Красной Армии необходимо иметь свой мощный резерв».

Надо сказать, что всю войну Н. Н. Воронов проявлял особую заботу об артиллерии Резерва Верховного Главнокомандования (РВГК). Многое сделал Николай Николаевич для постепенного осознания руководителями директивных органов Наркомата обороны необходимости форсированного роста артиллерии РВГК как основного источника средств стратегического и оперативного маневра артиллерией. Поэтому и штабу легче было осуществлять в этом направлении организованные мероприятия. Надо отметить, что в росте и развитии артиллерии РВГК Н. Н. Воронову оказывал неизменную поддержку Верховный Главнокомандующий И. В. Сталин, помнивший о наличии тех или иных артиллерийских соединений и непосредственно решавший вопросы о маневре ими в той или иной стратегической операции. Решение задачи облегчалось еще и потому, что в ходе войны сокращался объем формирований общевойсковых соединений и увеличивался приток артиллерийского вооружения из промышленности.

Мысль об организации крупных артиллерийских соединений Н. Н. Воронов вынашивал давно, когда, казалось, и думать об этом было еще преждевременно: в первое полугодие войны у нас наблюдался просто «голод» в артиллерии. Следовательно, реальных возможностей для организации нужных артиллерийских соединений не было. А Воронов в начале февраля 1942 года просил меня высказать свои соображения о разработанной им самим схеме организации артиллерийского корпуса.

Скрепя сердце он соглашался с нашими суждениями о том, что для реализации его идеи пока что нет у нас соответствующих условий, но все же как-то в Ставке высказал свою затаенную мечту. Надо сказать, она встретила сочувствие у Верховного Главнокомандующего.

Однако задуманное в полной мере начало осуществляться лишь через год в мае — июне 1943 года, когда резко увеличилось производство артиллерийского вооружения. Тогда было сформировано сразу пять артиллерийских корпусов прорыва, каждый в составе двух артиллерийских дивизий прорыва и одной дивизии реактивных минометов. Этому мероприятию предшествовало формирование в ноябре — декабре 1942 года артиллерийских дивизий РВГК, вначале 8-полкового, потом 4-бригадно-го состава.

Хорошо помню, что Николай Николаевич сначала увлекся идеей самостоятельного применения артиллерийского корпуса прорыва в полосе сражения ударной армии. Затем под давлением критических замечаний своих помощников согласился с двумя вариантами использования такого корпуса в полосе армии (второй — через артиллерийские группы, в уже понятном и практикой проверенном способе управления). В практике операций 1943–1944 годов получил всеобщее признание именно второй способ.

Н. Н. Воронов еще в 1942 году под Сталинградом, где он был представителем Ставки ВГК по общевойсковым вопросам, обратился к Верховному Главнокомандующему за разрешением создать на Юго-Восточном (Сталинградском) фронте тяжелую артиллерийскую группу и «обязать командование Юго-Восточного фронта держать эту группу артиллерии на левом берегу Волги». На докладной записке с этим предложением, датированной 26 сентября 1942 года, имеется резолюция И. В. Сталина: «Т-щу Жукову. Предлагаемые т-щем Вороновым мероприятия нужно провести в ускоренном порядке».

Последующие события привели к необходимости превратить фронтовую группу в войсковую организацию в форме артиллерийской дивизии. 3 ноября 1942 года Н. Н. Воронов вносит предложение Верховному Главнокомандующему сформировать тяжелую артиллерийскую дивизию в составе пяти полков и отдельного дивизиона пушек особой мощности. Названная дивизия, по номеру Девятнадцатая, сыграла большую роль в обороне войск под Сталинградом и в операции по ликвидации окруженной группировки.

Большое внимание уделял Н. Н. Воронов проблеме защиты войск от ударов воздушного противника. В 1941 году сухопутные войска остались практически без зенитной артиллерии. Зенитных артиллерийских частей в составе артиллерии РВГК не было, а истребительная авиация не справлялась даже с задачей защиты своих бомбардировщиков. Пользуясь безнаказанностью, фашистские самолеты спокойно и методически пикировали на наши войска, срывая их маневр и движение. Мы на фронте не раз возмущались собственным бессилием в борьбе с авиацией противника, но сделать ничего не могли.