8-я танковая дивизия была сформирована на базе 24-й легкотанковой бригады. Кроме того, на формирование танковых полков дивизии были обращены 51-й и 54-й танковые батальоны 10-й танковой бригады. Артполк и мотострелковый полк формировались из 220-го гаубичного артполка 7-й стрелковой дивизии и 608-го стрелкового полка 146-й стрелковой дивизии соответственно. В сентябре 1940 года 8-й гаубичный артиллерийский полк получил новую матчасть — 152-мм гаубицы обр. 1938 года, на замену тракторам ЧТЗ «Сталинец-65» прибыли СТЗ-5. Полк полностью перешел на мехтягу. 20 января 1941 года в полк поступили 122-мм гаубицы обр. 1910/30 гг.
Первоначально в состав корпуса входила 10-я танковая дивизия, но в феврале 1941 года она была передана в состав вновь формируемого 15-го мехкорпуса, а взамен ее во Львове началось формирование новой 32-й танковой дивизии (на базе 30-й легкотанковой бригады). 32-я танковая дивизия не успела получить к началу войны всю положенную ей артиллерию. Ее гаубичный полк имел только один артиллерийский дивизион 152-мм орудий. Но из-за нехватки артиллерийских тягачей даже такое количество гаубиц артполка перевозилось двумя рейсами. 32-й отдельный зенитно-артиллерийский дивизион имел три батареи, но лишь одна из них имела материальную часть в виде 4 орудий.
В состав корпуса была включена 81-я моторизованная дивизия, преобразованная в январе 1940 года из 81-й стрелковой Калужской дивизии. 11 июня 1940 года дивизия выступила из Львова в район Заблотова в составе 12-й армии, участвовала в присоединении Бессарабии и Буковины. В июле 1940 года 81-я моторизованная дивизия возвратилась во Львов и вошла в состав формирующегося 4-го механизированного корпуса.
Формированию корпуса, находившемуся на важнейшем операционном направлении, высшим командованием Красной Армии придавалось особое значение. Повышенное внимание придавалось как укомплектованию корпуса боевой техникой, в том числе новейших конструкций, так и боевой подготовке. Так, уже в августе 1940 года состоялось первое командно-штабное учение по вводу мехкорпуса в прорыв, под руководством командующего Киевским Особым военным округом генерала армии Г. Жукова. Отрабатывались вопросы взаимодействия 4-го механизированного корпуса с другими родами войск. По результатам учения были выявлены серьезные недостатки в управлении войсками. Тогда же, в августе 1940 года, было проведено и первое войсковое учение корпуса с привлечением авиации. Тема: «Ввод мехкорпуса в прорыв». Жуков и командир корпуса М. Потапов (А. Власов вступил в командование корпусом 17 января 1941 года) прорабатывали вопросы выбора места сосредоточения корпуса по тревоге, рубеж ввода соединения в прорыв и порядок выдвижения к рубежу войск. Было решено вводить корпус в прорыв в походных колоннах по двум параллельным маршрутам. Подобное учение проводилось впервые в Красной Армии, и его результатами организаторы остались довольны.
Тема второго войскового учения, проведенного уже в середине августа 1940 года, являлась логическим продолжением темы предыдущего: «Действие механизированного корпуса в глубине оперативной обороны противника». Отрабатывались темпы движения, обход и захват опорных пунктов, проведение встречных боев с резервами противника и прорыв его тыловых оборонительных рубежей. В конце сентября 1940 года состоялось итоговое командно-штабное учение 6-й армии, в оперативном подчинении которой находился 4-й мех-корпус: «Наступление армии и ввод механизированного корпуса в прорыв». На этом учении присутствовала практически вся верхушка РККА: Мерецков, Тимошенко, Жуков и другие. Не менее ценное командно-штабное учение в 4-м мехкорпусе прошло и 16 октября 1940 года: «Марш и встречный бой мехкорпуса». В нем участвовали штабы 8-й танковой и 81-й моторизованной дивизий. Его целью являлись проверка возможности подготовки и проведения марша в сжатые сроки, а также отработка вопросов доведения до подчиненных решения комкора о резком повороте в ходе марша на новые маршруты в готовности к встречному бою. Результаты учения высоко оценил генерал армии Г. Жуков. Руководящий состав корпуса получил ценные подарки от командования округа. Отработанные в ходе учения документы были доведены в письменной форме до командного состава всех механизированных корпусов РККА.
К середине июня 1941 года в составе 4-го мехкорпуса насчитывалось 990 танков, из них 412 Т-34 и КВ.
В соответствии с замыслом Генштаба войска 6-го стрелкового и 15-го механизированного корпусов должны были прорвать фронт в полосе 4-го немецкого армейского корпуса, обеспечив тем самым ввод в прорыв 4-го мехкорпуса уже в середине первого дня операции. Все части и соединения заблаговременно покинули районы постоянной дислокации и к вечеру 14 июня выдвинулись на исходные рубежи.
Что касается 6-го механизированного корпуса (командир — генерал-майор М. Хацкилевич), то он начал формироваться 15 июля 1940 года на базе управления 3-го кавалерийского корпуса. В его состав входили 4-я и 7-я танковые и 29-я моторизованная дивизии.
Танковые полки 4-й дивизии создавались из многих частей и подразделений — танковых батальонов 21-й тяжелой, 6-й легкой и 30-й химической танковых бригад, 2, 6, 13, 50-й стрелковых дивизий, 632-го автотранспортного батальона 46-й автотранспортной бригады. В связи с тем, что тяжелой танковой бригаде не были положены по штату свои мотострелковые и артиллерийские подразделения, в гаубичный артиллерийский и моторизованный полки 4-й танковой дивизии были реорганизованы соответствующие полки 29-й стрелковой дивизии.
7-я танковая дивизия формировалась в Волковыске на базе 11-й кавалерийской трижды орденоносной дивизии имени Морозова. Кроме того, на укомплектование танковых полков дивизии прибыли танковый батальон 21-й тяжелой танковой бригады, два танковых батальона стрелковых дивизий (33-й и 125-й), подразделения 6-й легкотанковой и 43-й автотранспортной бригад. Мотострелковый полк был сформирован из 100-го и 117-го кавалерийских полков, гаубичный артиллерийский полк — из 17-го конного артиллерийского дивизиона 11-й кавдивизии.
29-я моторизованная дивизия была сформирована на основе 29-й стрелковой дивизии, а 4-й корпусной мотоциклетный полк — на базе 6-го кавалерийского Краснознаменного полка 11-й кавалерийской дивизии. Также на его укомплектование прибыла рота из мотоциклетного батальона округа.
Формирование корпуса завершено 30 июля 1940 года, а 5 августа части и подразделения приступили к нормальной боевой подготовке.
6-й мехкорпус был наиболее сильным из всех мехкорпусов Красной Армии — по бронетанковой технике он был укомплектован полностью по штату (1022 танка) и имел наибольшее количество танков Т-34 и КВ (452 единицы); по командно-начальствующему составу процент укомплектованности составлял 60–80 %, по младшему комсоставу — 70–92 %, по рядовому составу — 94–105 %!
