Общие потери 2-й армии Самсонова под Танненбергом составили 6789 убитых, 20 500 раненых и более 93 000 пленных, включая 15 генералов и 1830 офицеров. Немцы захватили 350 орудий. Немцы потеряли 1891 убитого, 6579 раненых, 4588 пропавших без вести, 16 орудий.
Русские войска в Восточной Пруссии. 1914 г.
Успеху Гинденбурга способствовало то, что обе русские армии действовали в расходящихся операционных направлениях, и Ренненкампф, собиравшийся осадить Кёнигсберг, не успел прийти на помощь Самсонову. Русское командование полагало, что после разгрома 2-й армии немцы продолжат наступление на юг в направлении на Седлец, чтобы совместно с австрийцами окружить русские войска в Польше, на что надеялся Конрад фон Гетцендорф, осуществляя вторжение в русскую Польшу с юга. Но австрийский план удара на Седлец заранее был известен российской стороне через полковника Редля, и предполагали, что немцы нанесут удар навстречу австрийцам. Поэтому основные русские резервы спешно перебрасывались на Нарев, чтобы отразить вероятный удар 8-й армии. Однако и Гинденбург был прекрасно осведомлен, что русские знают о плане наступления на Седлец, и вместо этого нанес внезапный удар по армии Ренненкампфа, которая с большими потерями была вытеснена из Восточной Пруссии. Русское командование неверно расценило направление следующего удара противника и прикрывало стык 1-й и 2-й армий вновь созданной 10-й армией. Однако и Гинденбург, полагая, что русские будут действовать именно таким образом, нанес удар по армии Ренненкампфа, которая избежала окружения, но с большими потерями была вытеснена из Восточной Пруссии. Отступить пришлось и разрозненным частям 10-й армии.
Деникин дает ему следующую характеристику в Русско-японской войне: «Генерал Ренненкампф был природным солдатом. Лично храбрый, не боявшийся ответственности, хорошо разбиравшийся в боевой обстановке, не поддававшийся переменчивым впечатлениям от тревожных донесений подчиненных во время боя, умевший приказывать, всегда устремленный вперед и зря не отступавший».
Советский военный теоретик Г. С. Иссерсон так писал о действиях русских войск в ходе Восточно-Прусской операции: «Часто войска узнавали задачу своего дневного перехода только к 10 часам; выступали не ранее полудня и потому лишь с наступлением позднего вечера достигали — по плохим песчаным дорогам — места ночлега». Наступление шло очень медленно, несмотря на перевес в людях и орудиях.
Из-за недостатка и плохого качества приданной пехоте войсковой кавалерии (обычно формируемой из второочередных казачьих частей) при каждом выстреле немецкой жандармерии и добровольческих сообществ пехотным авангардам приходилось разворачиваться, теряя драгоценное время и не имея должной разведки. Например, донесение начальника 27-й дивизии 4/17 августа гласило: «Третий день стараюсь войти в связь с 40-й дивизией, вчера послал офицерский разъезд пограничников, но сведения о точном месте ее нахождения не имею». «Артиллерия не держала с нами связи, ее наблюдателей не было у нас в окопах и, благодаря этому, такая прекрасная цель осталась необстрелянной».
А когда русские войска переходили к обороне, германским войскам удавалось очень быстро сбивать заслоны, пусть и правильно расставленные, чего русское командование никак не ожидало. Это вызывало дезорганизацию и потерю управления русскими войсками. Так, в бою под Сталлупененом 4(17) августа вышедший во фланг 27-й пехотной дивизии германский отряд в составе 4 батальонов, 1 эскадрона и 5 батарей вынудил к беспорядочному отходу части, которые в общей сложности насчитывали 20 батальонов. В ночь на 8 (21) августа германская авиация временно прервала телеграфное сообщение между штабами Ренненкампфа и Жилинского. Генерал Самсонов, покинув 15 (28) августа командный пункт армии и сняв телеграфный аппарат, практически полностью утратил контроль над соединениями своей армии и фактически оставил ее безо всякого руководства. Его примеру следовали и другие командиры. Больше того, даже при наличии средств слабая культура связи не позволяла вовремя передать приказ адресату.
В конечном итоге запоздал и приказ на общее отступление. Характерна реакция генерала Данилова на известие об отсутствии связи с командующим армией: «Отсутствие связи с Самсоновым, конечно, тяжко, но ведь у него пять корпусов, и едва ли неудача там может иметь решающее значение, особенно если Ренненкампф не будет заниматься Кёнигсбергом, на что, к сожалению, есть признаки, а заслонившись от него, поторопится войти в оперативную связь со 2-й армией». Разрыв между этими армиями составлял по прямой всего 30 км, но благоприятный момент для соединения был упущен. По выражению С. Г. Нелиповича, «практически центр и каждый фланг 2-й армии действовали уже третий день по собственному усмотрению, не считаясь с положением соседей и не имея связи». И на нижних уровнях в бою управление быстро терялось.
К началу сентября армии Северо-Западного фронта потеряли более 160 000 человек, германская армия — 18 500. Всего в Восточно-Прусской операции русские войска потеряли до 245 000 человек, из них почти 135 000 — пленными. Немцы за два месяца боев потеряли 3867 погибших, 7053 пропавших без вести и 21 987 раненых, причем 20 415 за это же время были возвращены в строй. В плену оказались 3000 немцев.
В ноябре командующий Северо-Западным фронтом генерал Рузский дал в войска телеграмму:
«Если я не могу рассчитывать на элементарную доблесть войск, если целые корпуса отскакивают на десятки верст под давлением лишь передовых частей противника, не оказывая врагу никакого сопротивления, то я, как главнокомандующий, не могу ни комбинировать никаких оперативных планов, ни нести за них какой-либо ответственности».
С. Г. Нелипович отмечает, что к началу Восточно-Прусской операции (17 августа) угрожающего положения во Франции для войск Антанты просто не было — французы имели численное преимущество и наступали в Лотарингии.
В одном из сражений Восточно-Прусской операции, а именно в Гумбинненском, русские безвозвратные потери были немного меньше немецких, и это был единственный случай за всю войну. В этом сражении 8-я немецкая армия М. Притвица имела 105 батальонов, 55 эскадронов, 204 пулемета, 580 орудий. Противостоявшая ей 1-я армия П. Ренненкампфа располагала 86 батальонами, 130 эскадронами и сотнями, 252 пулеметами и 408 орудиями. Численное превосходство немцев компенсировалось тем, что германские корпуса вводились в бой порознь и сразу же после утомительного марша, тогда как русские войска находились на заранее подготовленных позициях и имели небольшой отдых. Рано утром 20 августа левофланговый 1-й германский армейский корпус генерала X. Франсуа атаковал 20-й армейский корпус русских под командованием генерала В. В. Смирнова, а приданная ему 1-я кавалерийская дивизия атаковала русскую 1-ю отдельную кавалерийскую бригаду и отбросила ее в Шилёнен. Затем она совершила набег на фланг 28-й пехотной дивизии генерал-лейтенанта Н. А. Лашкевича и разгромила штаб и тыловые службы 1-й армии, взяв в плен более 600 человек. Ренненкампф успел убежать, но потерял управление армией. То, что сражение не закончилось катастрофой для русских, было заслугой корпусных командиров. В центре германский 17-й армейский корпус генерала А. Макензена, подходивший к реке Роминта в маршевых колоннах, попал под сильный огонь русской артиллерии 3-го армейского корпуса генерала Епанчина, в штаб которого прибыл Ренненкампф. По свидетельству командира корпуса, командующий армией находился «в полном расстройстве». Германский центр потерпел полное поражение и вынужден был отступить. В свою очередь, на правом фланге 8-й германской армии 1-й резервный корпус генерала О. фон Белова потеснил русский 4-й армейский корпус генерала Э. Х. С. Алиева в районе Гольдапа. Отметим, что и на левом, и на правом фланге германские части были ошибочно обстреляны собственной артиллерией, что существенно замедлило их продвижение.
Российский историк С. Л. Нелипович так подводит итоги Гумбинненского сражения: «К 20 часам сражение завершилось. 8-я германская армия не смогла разгромить русские войска одним ударом. Ее 17-й армейский корпус потерпел поражение. Но фланговые корпуса занимали выгодное охватывающее положение. Правда, их фланги в свою очередь могли подвергнуться угрозе обхода русской кавалерией: правый фланг 1-го резервного корпуса был совсем открыт, а 1-я кавалерийская дивизия (левый фланг) не представила бы серьезного затруднения для четырех кавалерийских дивизий Хана Нахичеванского. Потери германцев за 20 августа достигали 1250 убитых, 6414 раненых и 6943 пропавших без вести (из числа последних — по русским оценкам — до 4 тыс. погибших). Правда, было захвачено у русских более 9,5 тыс. пленных, 40 пулеметов и 12 орудий. Эти обстоятельства дали возможность германскому военному совету, собранному в ночь на 21 августа, высказаться за возобновление атаки с 3 часов.