17-й кавалерийский полк вел бой с маньчжурской конницей, которой «огнем и короткой контратакой нанес поражение и захватил 12 пленных, принадлежавших к 1-му баргутскому кавполку».

Из монгольских частей наиболее удачно действовал бронедивизион 6-й кавалерийской дивизии, который эскадроном средних бронемашин (9 БА-6) в течение дня шесть раз ходил в атаку. В этих боях было потеряно две машины сгоревшими (одна вместе с экипажем), а три броневика, застрявшие в песках, пришлось оставить.

После последней атаки бронедивизион отошел в район обороны 17 кавалерийского полка и в 19.30 вместе с полком они вышли из боя и организованно отошли на западный берег Халхин-Гола. Прикрывала отход 17-го кавполка и бронемашин 3-я рота отряда Быкова, которая, хотя и получила приказ об отходе, не оставила своих позиций. Только в 21.00 рота отошла на западный берег Халхин-Гола.

На левом фланге советско-монгольских частей в течение всего дня шел бой саперной роты, 1-й роты стрелково-пулеметного батальона, батареи СУ-12 старшего лейтенанта Ю. Вахтина и машин бронероты 9-й мотобронебригады с отрядом Азума. Примерно с 13.00 до 16.00 советские части были усилены ранее отошедшими к переправе частями 6-й кавалерийской дивизии (15-й кавалерийский полк, дивизионная школа, артиллерийский дивизион и взвод станковых пулеметов), которые были остановлены и приведены в порядок советскими инструкторами. Японский отряд нес большие потери, однако не получал подкреплений. Попытки Азумы связаться по радио с Ямагато не увенчались успехом, но один из отправленных посыльных встретил взвод 4-й роты 64-го пехотного полка, который около 19.00 пробился к отряду Азума.

Примерно в это же время стали прибывать перебрасываемые из Тамцак-Булак части 149-го мотострелкового полка майора Ремизова и дивизион 175-го артиллерийского полка. Не дожидаясь сосредоточения всех сил, 149-й полк с хода вступил в бой. При этом его подразделения действовали неорганизованно, без взаимодействия с артиллерией, управление было организовано плохо, а с наступлением темноты потерялось окончательно. Части действовали самостоятельно, огневой бой шел всю ночь. Но занять оставленные 6-й кавалерийской дивизией высоты не удалось.

Из поступивших к вечеру 28 мая докладов, командир 23-й дивизии Комацубара понял, что уничтожить противника не удалось. Поэтому он приказал Ямагато утром 29 мая вывести части из боя и возвращаться в Хайлар. Однако сразу сделать этого не удалось.

Еще один танк Тип 89 3-го танкового полка, уничтоженный 3 июля 1939 года в бою с советскими танками и броневиками (ЯМ).

Утром 29 мая советские части перешли в наступление. Примерно к 15.00 две роты стрелково-пулеметного батальона под командованием А. Быкова вышли к высотам в 8 км восточнее Халхин-Гола, где были остановлены артиллерийско-пулеметным огнем. Действующий левее 2-й батальон 149-го полка начал отходить обратно. Опасаясь обхода с левого фланга, Быков отвел роты на 1,5–2 км назад, чтобы выровняться с расположенными левее броневиками 9-й мотоброневой бригады. В это время действовавшие на правом фланге (вдоль берега Хайластин-Гол) три эскадрона 6-й кавалерийской дивизии попали под обстрел японской батареи. Отступая, они вклинились в расположение рот стрелково-пулеметного батальона. Броневики 9-й мотобронебригады, решив, что атакует Маньчжурская конница, открыли по эскадронам орудийный и пулеметный огонь. Одновременно дивизион 175-го артиллерийского полка, приняв отходившие роты стрелково-пулеметного батальона за атакующих японцев, открыл по ним беглый огонь с западного берега Халхин-Гола. Обстрел продолжался около 18 минут, заставив роты рассыпаться и залечь. Собрав роты после обстрела, Быков отвел их сначала на высоты у Халхин-Гола, а затем по приказу полковника Ивенкова переправил на западный берег Халхин-Гола.

На левом фланге советско-монгольских позиций в течение дня 29 мая шел бой батальона 149-го полка против отряда Азума. В этой операции активное участие принимал взвод химических танков (5 ХТ-26), благодаря которым японский разведывательный отряд был разгромлен. Подполковник Азума погиб. Этот эпизод показал, что японская пехота не выдерживает огнеметания и боится химических танков.

К вечеру 29 мая бой затих. Полковник Ивенков отдал приказ об отводе частей на западный берег Халхин-Гола, части Ямагато отходили на восток.

В оперативной сводке о ходе боев, направленной в Москву, командир 57-го Особого корпуса Н. Фекленко сообщал, что «наши части под натиском противника отошли на западный берег р. Халхин-Гол». Там же говорилось о том, что в воздухе полностью господствует японская авиация. Дело в том, что 100-я авиабригада 57-го Особого корпуса, укомплектованная слабо подготовленными летчиками, не смогла успешно противостоять японским пилотам, многие из которых имели опыт боев в Китае, Поэтому бои 28–29 мая проходили при полном господстве японской авиации, оказывавшей поддержку своим наземным войскам.

Танк Тип 97 «Чи-Ха» командира 4-го танкового полка полковника К. Йошимару, уничтоженный советскими танкистами в бою 3 июля 1939 года. Полковник Йошимару и экипаж танка погибли (ЯМ).

30 мая в 11.00 части 6-й кавалерийской дивизии переправились на восточный берег Халхин-Гола и стали выдвигаться к линии границе. При этом дивизия подверглась налетам японской авиации и понесла большие потери в конском составе. К 18.00 ее передовые дозоры вышли на гребень высот в 7 км восточнее реки, где были остановлены пулеметным огнем. После этого дивизия отошла на западный берег Халхин-Гола.

К этому времени Ямагато получил подкрепления: части 71-го полка, пулеметную роту, три артиллерийских батареи. Одновременно пришел приказ о возвращении в Хайлар. Ранним утром 1 июня части Ямагато снялись со своих позиций и двинулись к Хайлару.

Хотя Ямагато и его солдаты получили благодарность, слова «победа» слышно не было. Майские бои показали командованию 23-й дивизии неудовлетворительную работу связи, недостатки во взаимодействии частей, слабость противотанковых средств. Потери японцев в боях 28–29 мая составили 159 убитых, 119 раненых, 12 пропавших без вести, 1 37-мм орудие Тип 94, 19 пулеметов, 8 грузовиков, 2 легковых машины, 2 танка Тип 94 «ТК».

Потери советских частей составили 138 убитых и пропавших без вести, 198 раненых, 10 бронеавтомобилей, 3 орудия, 15 автомобилей. Монгольские части потеряли 33 убитых и 3 бронеавтомобиля БА-6.

Майские бои вскрыли серьезные недостатки в подготовке советских войск. Прежде всего, это касалось разведки, управления войсками и связи. Плохо было налажено взаимодействие между различными частями. Кроме того, эти бои показали, что монгольские цирики боятся японской пехоты, но с успехом сражаются против маньчжурской кавалерии. Наиболее подготовленными из монгольских частей оказались экипажи бронеавтомобилей.

Трофеи, захваченные японцами в ходе боев 6-7июля: 122-мм гаубица обр. 1909/30 года из состава 175-го артиллерийского полка и бронеавтомобиль БА-6 (радийный) 9-й мотоброневой бригады. Восточный берег Халхин-Гола, июль 1939 года (АСКМ).

1 июня 1939 года в Москве начальник Генерального Штаба РККА Б. Шапошников доложил народному комиссару обороны СССР Ворошилову об итогах майских боев на Халхин-Голе. В результате этого было принято решение о замене командира 57-го Особого корпуса Н. Фекленко. Основным аргументом было то, что Фекленко плохо справляется со своими обязанностями и «плохо понимает природу боевых действий в специфических условиях пустынной степной местности». Вместо него начальником оперативного управления Генштаба была предложена кандидатура комдива г. Жукова, заместителя командующего войсками Белорусского военного округа по кавалерии. Эта кандидатура была утверждена, и уже 2 июня Жуков вылетел в Монголию.