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但是，軍事理論界所取得的這一成就，在當時並未在蘇軍領導層內部取得一致，很多人還依然留戀着給他們帶來榮譽的騎兵，認為坦克只有被分散配屬給步兵或其他部隊才能發揮作用。由於這些人很多是國內戰爭中的著名將領，因此對史達林影響很大。結果，機械化軍這一在後來的戰爭中被證明是充分正確的編製形式在當時還只是屬於試驗性質，用以驗證裝甲部隊獨立運用的優劣。
在這場爭論中，朱可夫是一位堅定的「坦克派」。他不僅在各種場合大聲疾呼大量使用坦克，而且通過他領導的機械化第
4團進行有關大規模使用坦克的試驗。
「坦克懷疑論」者的一個主要顧慮是無法解決快速的坦克部隊同速度較慢的步兵之間在戰術上的協調問題。朱可夫通過試驗，提出使用摩托化步兵，結果較好地解決了利用坦克快速突破所取得的成果。
1936年，西班牙內戰爆發。根據西班牙政府的請求，蘇聯決定援助西班牙政府。
1936年秋，經伏羅希洛夫舉薦，朱可夫作為蘇聯的主要軍事觀察員之一被派往西班牙。
與朱可夫同行的，都是蘇軍的傑出人物，其中後來成為元帥的就有三位：朱可夫、馬利諾夫斯基和沃羅諾夫。實際上，他們都是被作為西班牙政府的軍事顧問派去的。
朱可夫他們在西班牙還有一項重要任務，就是通過西班牙這場小型戰爭來檢驗蘇制坦克的性能及坦克作戰使用的問題。為此，蘇軍向西班牙派去了一批小規模的坦克部隊。這支部隊的成員都不是普通的戰士，他們大多是坦克部隊的中下級指揮員，在這裡試驗裝備的性能並取得實戰經驗。
蘇聯這些坦克部隊在西班牙參加了多次戰鬥，卻戰績不一。有些戰鬥打得很出色，有些則很糟糕。特別是在非特·德·愛布羅的戰鬥中，
40輛蘇聯坦克通過泥濘地帶投入了戰鬥，結果只有
12輛最後返回陣地。
西班牙內戰提供了試驗場，新式武器得到試用，一些有爭論的現代戰術觀點，也可以在這里加以研究。
但是，作為一場小型戰爭，西班牙的經驗並不典型。可是蘇軍內部對大量使用坦克持懷疑態度的人卻以此大做文章。同為軍事觀察團成員、時任蘇軍坦克部隊領導人的巴甫洛夫，在他寫給史達林的報告中斷然否定現代戰爭中坦克能發揮獨立的作戰作用。
結果，儘管朱可夫等人據理力爭，但史達林最終還是被「坦克懷疑論」者說服了，解散了大部分坦克部隊，使坦克仍然退居步兵輔助武器的地位，導致了蘇軍編製體制上的重大退步。對此，朱可夫痛心疾首。
6將才嶄露當朱可夫他們還在西班牙驗證坦克的作戰作用理論時，遠隔千里之外的蘇聯卻發生了一起令人心痛的慘劇。
30年代中期，蘇聯黨的政治路線卻滑到了「左傾」的軌道。
1937年
2月，史達林在聯共
布中央全會上提出一個論點，即隨着蘇聯社會主義的勝利發展，階級鬥爭將日益激烈和尖鋭。這次會議以後，蘇聯國內早已開展的「肅反」運動更加擴大化，並最終伸進了軍隊內部。
從
1937年
5月至
1938年
11月期間，蘇軍最早的
5名元帥中的圖哈切夫斯基、葉戈羅夫和布柳赫爾先後被冠以「反蘇軍事中心”罪名被殺害。同一時期遇害的還有：
15名集團軍司令中的
13名，
85名軍長中的
57名，
195名師長中的
110名，
406名旅長中的
220名。根據蘇聯《在國外》周刊
1988年第
22期透露：“史達林在
1937—
1938年的肅反運動中，處死了近
3.
5萬名紅軍指揮員。」
這場大災難不僅僅席捲了蘇聯國內，而且還蔓延到了西班牙。在西班牙內戰初期擔任西班牙政府首席軍事顧問的別爾津將軍被押回國內處決。在朱可夫身邊，還有許多軍官甚至有許多年輕軍官都被召回國內交付審判。
是什麼原因導致如此眾多紅軍指揮員遇害的呢？
1961年
10月，赫魯曉夫在蘇共
22大閉幕詞中透露了一些情況。赫魯曉夫說：「有一次在國外報紙上出現了一條奇異的消息，說什麼希特拉在準備進攻我國時，通過自己的諜報機關假意遺落了一份假檔案，說雅基爾、圖哈切夫斯基等同志是德國總參謀部間諜。這「機密」檔案落到了捷克斯洛伐克總統貝斯手中，看來他是出自良好的願望把檔案轉交給了史達林。因此，雅基爾、圖哈切夫斯基等同志便被逮捕，然後就被殺害了……」赫魯曉夫在報告中還講到，所謂轟動一時的反蘇軍事中心，完全是德國情報機關一手策劃的，並且利用了蘇聯黨的「左傾」錯誤和史達林對一部分軍方領導人的不滿和懷疑情緒。
實際上，這些被指控為叛國和反黨活動罪而遭到鎮壓的數萬名軍官，全部是無辜的。
大清洗帶來的後果是災難性的，它不僅導致蘇軍喪失了眾多的優秀指揮員，而且導致了蘇聯軍事理論的嚴重倒退。這一點，在後來關鍵性的幾年中逐步表現了出來。芬蘭戰役的失利和蘇德戰爭初期的慘敗就是明證。
埃裡克森對清洗後的紅軍統帥機關評論說：「除了沙波什尼可夫，最高統帥部的人不是平平庸庸就是缺乏經驗。」也正是由於這種平庸和缺乏經驗占了主導地位，朱可夫和沙波什尼可夫關於組建大規模機械化部隊的建議未被採納，而且連現有的機械化部隊也化整為零改組掉了。
值得慶幸的是，在這次大清洗中有幾位有才能的將領得以保留，比如：沙波什尼可夫、華西列夫斯基、朱可夫、羅科索夫斯基等，這些將領的起用，使紅軍在大戰初期遭受挫折時能夠重新振作起來，並取得最後的勝利。
