Последующие минные постановки производились в более удаленных районах. Командиры лодок пользовались данными наблюдений за движением транспортов противника, с тем чтобы ставить мины не на предполагаемых, а на фактических путях движения конвоев. Так, 9 ноября 1941 года по данным наблюдений подводная лодка К-21 (командир капитан 3 ранга А.А.Жуков) произвела постановку 10 минут в пролив Бустасунд. На следующий день эта же лодка поставила 10 минут на подходах к Гаммерфесту.
До конца 1941 года подводные лодки Северного флота поставили 147 мин (сентябрь – 14, октябрь – 33, ноябрь – 60, декабрь – 40). Мины ставились обычно небольшими банками с таким расчетом, чтобы охватить большие водные пространства. Это увеличивало напряжение тральных сил противника, сковывало его действия. Очень важными являлись минные постановки на шхерных фарватерах западнее о. Магерё. Они вынуждали противника двигаться в этом районе вне шхер, что облегчало Действия подводных лодок.
В начале осени 1941 года подводными лодками Северного флота впервые была применена артиллерия.
12 сентября, находясь в подводном положении в районе мыса Харбакен, подводная лодка К-2 (командир капитан 3 ранга В.П.Уткин, на борту командир дивизиона капитан 2 ранга М.И.Гаджиев) обнаружила транспорт противника вместимостью 5–6 тыс. брт. Курсовой угол был большой, и лодка не могла выйти в торпедную атаку, поэтому командир принял решение применить артиллерию. Всплыв в надводное положение, К-2 с дистанции 40–45 кабельтов открыла по противнику огонь из носовой 100-мм пушки. С четвертого выстрела было достигнуто попадание, транспорт начал тонуть. В это время появился вражеский самолет, и лодка вынуждена была погрузиться. Самолет сбросил на нее две бомбы, однако не причинил повреждений. Через 15 минут на лодке услышали глухой взрыв, который был расценен как взрыв котлов на тонущем судне. Когда всплыли под перископ, транспорта не было видно.
Артиллерийская атака подводной лодки К-2 явилась первым случаем успешного применения артиллерийского оружия подводными лодками в Великой Отечественной войне. Вслед за К-2 артиллерию применяли и другие лодки: К-23, К-3, К-22. Всего в 1941 году подводные лодки Северного флота выполнили семь артиллерийских атак, в результате которых были потоплены транспорт, траулер, сторожевой корабль, несколько мотоботов.
Несмотря на первый успех, в скором времени стало очевидно, что возможности подводных лодок в использовании артиллерии очень ограниченны. Опыт показал, что артобстрел применим лишь против малых судов, следующих без охранения, в остальных же случаях его следует рассматривать как крайнее средство борьбы против атакующего противника.
В итоге кампании 1941 года подводные лодки Северного флота потопили 31 судно противника (около 95 тыс. брт) (Данные приведены по отчетам командиров подводных лодок и другим материалам штаба флота). На минах, поставленных лодками, подорвалось 5 транспортов (более 21 тыс. брт). Подводные лодки совершили 74 Боевых похода, выполнили 53 торпедные атаки, в основном по транспортам, следовавшим в охранении (в 30 случаях – в охранении, в 18 – без охранения). Наиболее часты были атаки в светлое время суток (42 атаки – днем, 11 – ночью). Преобладала стрельба одиночными торпедами. Всего было выпущено 95 торпед. В среднем на один потопленный транспорт расходовалось три торпеды. Средняя дистанция стрельбы составляла 9,4 кабельтова. В 1941 году Северный флот не потерял ни одной подводной лодки.
Наиболее результативными в этом году были подводные лодки Д-3 (командиры капитан-лейтенанты Ф.В.Константинов, М.А.Бибеев), Щ-421 (командир капитан 3 ранга Н.А.Лунин) и М-171 (командир капитан-лейтенант В. Г. Стариков).
Большую роль в достижении ими успеха сыграло наставничество командиров дивизионов.
Талантливыми воспитателями командиров лодок проявили себя капитаны 2 ранга М.И.Гаджиев, И.А.Колышкин, Н.И.Морозов.
Успехи подводных сил Северного флота в 1941 года во многом зависели от полученных разведданных.
Фактически подводные лодки пользовались лишь той информацией о противнике, которую сами добывали. Заметную помощь им могла оказать морская авиация, однако разведывательный авиаполк Северного флота имел в то время лишь самолеты МБР-2 и ГСТ, возможности которых в условиях превосходства противника в воздухе были ограниченными. Существенную роль играло также то обстоятельство, что в первые месяцы войны напряженность морских перевозок противника была низкой. На результатах сказался, конечно, и недостаток боевого опыта командиров лодок – явление естественное для начального периода войны. И опыт, и навыки подводники приобретали в ходе боевых действий.
К концу 1941 года обстановка на Севере заметно изменилась. Стал очевиден провал гитлеровского плана по захвату Мурманска и скорому завершению боевых действий на северном направлении. В связи с этим противник активизировал морские перевозки и одновременно принял ряд мер по укреплению своих противолодочных сил. Теперь трасса Тромсё – Петсамо охранялась флотилией в составе 15 миноносцев, 45–50 сторожевых кораблей и тральщиков, 35 сторожевых катеров. В течение февраля – марта 1942 года на открытых участках прибрежных коммуникаций было дополнительно выставлено 15 минных заграждений. Все это значительно затруднило действия наших подводных сил. Тем не менее наносимые ими удары продолжали нарастать. За первые три месяца 1942 года было уничтожено 34 вражеских транспорта, т. е. больше, чем за шесть месяцев 1941 года. Успеху способствовали новая нарезка и увеличение районов боевых действий, а также накопление командирами боевого опыта. Сказалось и увеличение состава Бригады подводных лодок (на 1 января она включала 21 подводную лодку).
19 января 1942 года подводная лодка К-22 (командир капитан 3 ранга В.Н.Котельников, на борту командир дивизиона капитан 2 ранга М.И.Гаджиев), следуя на перископной глубине вдоль берега в районе Тана-фьорда, обнаружила в бухту Стурстенбукт стоявший на якоре транспорт противника. С дистанции 12 кабельтов по транспорту были выпущены три торпеды с интервалом в одну минуту. Однако взрывов не было слышно. Командир выпустил в транспорт еще три торпеды и наблюдал в перископ их след. Один взрыв зафиксировал акустик. Транспорт продолжал стоять как заколдованный. Решено было всплыть в надводное положение и уничтожить его артиллерией. Когда лодка всплыла, стало очевидно, что торпеды все же попали в цель, но транспорт тонул очень медленно, почти незаметно. Неожиданно из-за мыса показался сторожевой корабль. Погружаться было поздно, и Котельников приказал открыть по кораблю стрельбу из обеих 100-мм пушек. Сторожевик загорелся. В этот момент возле К-22 разорвались снаряды – по лодке открыла огонь береговая батарея. Маневрируя на зигзаге, лодка вела стрельбу по транспорту. После четвертого выстрела транспорт получил пробоину и стал тонуть. Оказалось, что за тонущим транспортом стоит еще одно судно. Лодка перенесла артиллерийский огонь на обнаруженную цель. Вскоре сторожевик справился с пожаром, но был вновь подвергнут обстрелу и после нескольких попаданий стал кормой погружаться в воду. В это время из-за мыса показался второй сторожевой корабль противника. Увидев тонущие корабли и стреляющую подводную лодку, он повернул на обратный курс и скрылся из виду.