Однако уже в первых наступательных операциях с участием сил флотов (Новороссийско-Таманская и разгром немецко-фашистских войск под Ленинградом) расчеты на быстрое развертывание военно-морских баз и пунктов маневренного базирования на освобожденном побережье не оправдались. В ходе Новороссийско-Таманской операции было намечено десантирование с использованием для посадки десанта освобожденной Анапы. Но тыл флота не успел развернуться в новом районе. И это затруднило действие высаженного десанта. По этой же причине медленно развертывались тральные работы, что задерживало восстановление судоходства в прибрежных районах. Штаб Краснознаменного Балтийского флота в связи с подготовкой наступательной операции разработал подробный план развертывания новых военно-морских баз. При планировании первого этапа операции (выход войск на р. Нарова) расчет строился на восстановление железных дорог в течение 7—10 дней. Фактически они начали действовать через месяц, а подвоз материальных средств силам флота был невозможен по ледовым условиям. Располагая ограниченными автотранспортными средствами, тыл флота не смог своевременно развернуть свои части и подразделения в освобожденных западных районах Ленинградской области, что привело к ограниченному использованию передовых сил флота.

Опыт этих двух операций показал настоятельную необходимость принятия решительных мер по повышению подвижности отдельных звеньев тыла флотов, создания специальных подвижных сил и средств по линии всех служб. Большие разрушения железных дорог и медленные темпы их восстановления, серьезная минная опасность и недостаток вспомогательных судов ограничивали использование железнодорожного и морского транспорта для передислокации частей тыла флота, а также для регулярного подвоза материальных средств. В сложившихся условиях неуклонно повышалась роль автомобильного транспорта. Он нередко являлся единственным средством подвоза.

В 1944 г. поступление автомашин на флоты резко возросло, что позволило сформировать автотранспортные батальоны. Это повысило транспортные возможности тыла флотов. На базе автобатальонов и других подвижных средств (торпедовозов, бензовозов) на Черноморском флоте, Дунайской военной флотилии и частично на Краснознаменном Балтийском флоте были созданы подвижные группировки сил и средств тыла флота (флотилии) для материального, частично технического и медицинского обеспечения передовых сил флота, продвигавшихся за приморскими армиями фронтов. Первым такой опыт осуществил начальник тыла Черноморского флота генерал-лейтенант береговой службы М. Ф. Куманин. Группировки включали объединенный головной склад тыла флота, перевалочную базу, автотранспортный батальон, подвижную авторембазу и другие части и учреждения и выполняли функции подвижных баз тыла флотов (флотилий). Эти формирования сыграли важную роль в обеспечении передовых сил флота в наступательных операциях на приморских направлениях. Был сделан важный шаг в переходе от стационарного тыла флота к подвижным формам его организации.

Вместе с тем данная организация имела и существенные недостатки. Во-первых, созданная группировка тыла не получила организационного оформления. В ней не было создано управление базы. Принятая форма руководства путем назначения оперативной группы являлась недостаточно полной, самостоятельной и оперативной. Во-вторых, все подвижные группировки на флотах и флотилиях были недостаточно мощными, имели ограниченные силы и средства. Особенно недоставало в них оборудования для полевого хранения материальных средств, средств механизации погрузочно-разгрузочных работ. Основная часть подвижной группировки (объединенный головной склад) была громоздкой. Для ее перемещения требовалось много транспорта, передислокация в новый район развертывания могла осуществляться только в период оперативных пауз.

К концу войны флоты и флотилии располагали уже значительным количеством подвижных средств технического обеспечения (различные ремонтные мастерские на автомашинах, плавсредствах и в железнодорожных вагонах). Однако в районе проведения операции они не были объединены общим руководством и использовались недостаточно целеустремленно и эффективно. Основная масса их по-прежнему оставалась в пунктах постоянного базирования сил флота, а не в составе подвижных группировок тыла. Наиболее сложным и трудным участком в наступательных операциях сил флота являлся судоремонт.

В 1944–1945 гг. на флотах были созданы морские оборонительные районы (МОР), объединявшие в своем составе одну-три военно-морские базы. Это были более мощные, чем военно-морские базы, оперативные объединения военно-морских сил, способные решать ряд оперативных задач в своем районе (зоне). Был сформирован и тыл МОРов, который занял промежуточное место между тылом флота и тылом военно-морской базы. Начальнику тыла МОРа в специальном отношении подчинялись начальники тыла военно-морских баз, входивших в состав данного оборонительного района. Организационная структура тыла МОРа была аналогична структуре тыла военно-морской базы. Однако создание тыла МОРа в главной военно-морской базе, где функционировал тыл флота, себя не оправдало.

Тыловое обеспечение сил флота (флотилии) в ходе войны планировалось и осуществлялось по видам обеспечения соответствующими органами управления (как подчиненными начальнику тыла, так и не подчиненными ему) под общим руководством штаба флота. Выработанный в мирное время принцип тылового обеспечения ВМФ по схеме центр — флот — военно-морская база — соединение — корабль (часть) не претерпел сколько-нибудь серьезных изменений. В ходе войны в соответствии с обстановкой в него вносились лишь некоторые коррективы.

Общее руководство тылом флотов (флотилий) военные советы флотов (флотилий) осуществляли через начальников тыла флотов (флотилий) путем издания приказов и отдельных директив командующими флотами, а также устными распоряжениями. По таким важным мероприятиям флотского масштаба, как организация и осуществление зимнего завоза материальных средств в отдаленные военно-морские базы и гарнизоны, зимний ремонт кораблей, вооружения и техники, обеспечение внешних конвоев (на Северном флоте), издавались также директивы по Тылу ВМФ и по тылу флотов.

Боевые действия сил флотов в первом периоде войны осуществлялись преимущественно в порядке повседневной боевой деятельности. Поэтому и тыловое обеспечение, кроме отдельных операций, осуществлялось в обычном повседневном порядке, а в экстренных случаях — распорядительным путем. Во втором и третьем периодах войны, особенно при подготовке десантных операций и наступательных операций по содействию армиям и фронтам, действовавшим на приморских направлениях, разрабатывались директивы по тылу и планы материального, технического, инженерного и медицинского обеспечения. Мероприятия аварийно-спасательного обеспечения разрабатывались штабом флота и отражались в оперативной директиве.

Напряженный характер боевых действий флотов и флотилий потребовал большого расхода материальных средств. Общий расход за годы войны по ВМФ составил: 5338 торпед, 54 858 морских мин, 3647 тралов, 73 484 глубинные бомбы, 11,5 млн. снарядов и мин, 38,5 тыс. т авиационных бомб, 6,2 млн. т топлива, 1,3 млн. т продовольствия, 1,5 млн. комплектов обмундирования⁵²⁵.

Основными источниками материального обеспечения ВМФ являлись мобилизационные запасы, рассчитанные на первые месяцы войны, а в последующем — централизованные поставки за счет текущего военного производства. Широко использовались также местные ресурсы, а в наступательных операциях 1943–1945 гг. — трофеи и поставки. Из трофеев и репарационных поставок наиболее важное значение имели продовольствие, топливо и некоторые виды технического и шкиперского имущества. Часть вооружения и техники Военно-Морской Флот получал от Наркомата обороны СССР в порядке взаимопомощи с последующим возвратом, а также по планам централизованных поставок. По некоторым видам вооружения и техники важное значение имели импортные поставки. Производство отдельных видов вооружения и техники осуществлялось на предприятиях тыла флотов (флотилий).