В ходе боев в Монголии выявилась необходимость совершенствования методов и видов огня артиллерии. Практика боев настоятельно потребовала проведения артиллерийской поддержки пехоты и танков. После этого уже в проекте Полевого устава 1940г. было введено понятие ≪артиллерийская поддержка≫. В ст.266 Устава указывалось: ≪Артиллерийская поддержка атаки обеспечивает бросок в атаку, захват переднего края и продвижение пехоты и танков≫.
При прорыве обороны противника и бое в глубине применялись различные виды огня. В зависимости от складывающейся обстановки применялся сосредоточенный огонь и осуществлялся маневр огнем артиллерии. Как в обороне, так и в наступлении широкое распространение получил огонь прямой наводкой всех систем вплоть до 152-миллиметрового калибра.
В соответствии со ст. 187 Полевого устава 1936г. плотность артиллерии при прорыве обороны противника должна была составлять 30-35 орудий на 1 км фронта (без учета артиллерии группы дальнего действия). В боях на Халхин-Голе плотность артиллерии составляла только 3-5 орудий. В ходе боев выявилась настоятельная необходимость массированного применения артиллерии, увеличения плотности артиллерии на 1 км участка прорыва обороны противника. Поэтому, учитывая опыт боев с японскими захватчиками в МНР, в Полевом уставе пехоты 1939г. рекомендовалось создавать плотность артиллерии в 35-60 орудий и минометов.
На основе опыта боев на Халхин-Голе советская военная теория правильно определила роль артиллерии в современном бою. Это положение было записано уже в проекте Полевого устава 1939г., в котором в ст. 285 указывалось: ≪Артиллерийская подготовка является важнейшим средством обеспечения успеха предпринимаемой атаки≫.
Таким образом, опыт Халхин-Гола в значительной мере способствовал дальнейшему развитию теории применения артиллерии в бою и операции.
В области артиллерийского вооружения после Халхин-Гола также были сделаны соответствующие выводы. Так, 45-мм противотанковая пушка образца 1937г., 76,2-мм полковая пушка образца 1927г., 76,2-мм дивизионная пушка образца 1936г., 122-мм пушка образца 1931/1937гг., 152-мм пушка образца 1910/1934гг. по таким основным показателям, как дальность стрельбы и могущество снаряда, превосходили близкие им по калибру японские орудия, но были тяжелее в боевом и походном положениях. Боевой опыт Халхин-Гола привел к интенсификации ведущихся работ, способствовал ускорению принятия на вооружение ряда артиллерийских орудий. Во время боевых действий на Халхин-Голе использовалось некоторое количество новых дивизионных 76-мм пушек образца 1936г. (Ф-22), разработанных коллективом под руководством В.Г. Грабина.
По сравнению с пушкой образца 1902/1930г. новое орудие имело ряд преимуществ: благодаря раздвижным станинам угол горизонтального обстрела составлял - 60 градусов, угол возвышения - 75 градусов.
Впервые примененный полуавтоматический клиновый затвор позволил довести скорострельность до 20 выстрелов в минуту (ранее было 6 выстрелов в минуту).
В боях против японцев пушка Ф-22 показала себя надёжной и эффективной. Однако были выявлены и отдельные недостатки:
она была тяжела, и ее передвижение в боевых условиях силами расчета было затруднительно. Кроме того, Ф-22 отличалась сложностью в производстве и обслуживании. Исходя из опыта Халхин-Гола, пушка образца 1936г. подверглась существенной модернизации. Новая 76-мм пушка образца 1939г. (УСВ), разработанная под руководством В.Г. Грабина, была несколько легче, увеличилась и ее скорострельность. Дальнейшие работы по совершенствованию дивизионной пушки привели к созданию 76-мм пушки образца 1942г. (ЗИС-3), ставшей самым массовым орудием Красной Армии во время Великой Отечественной войны.
В боях против японских войск советские войска успешно использовали 82-мм батальонные минометы образца 1937г.
Они оказались особенно эффективными для поражения пехоты противника в окопах и на обратных склонах высот. Опыт Халхин-Гола способствовал их дальнейшему внедрению в Красной Армии.
Недостаточно эффективной против штурмующих японских самолетов (в основном, истребителей) оказалась 76-мм зенитная пушка образца 1931г., прежде всего из-за низкой скорострельности по целям с большими угловыми скоростями перемещения, а также недостаточной маневренности орудия: относительно низкой скоростью при транспортировке, большими затратами времени для перевода из боевого положения в походное и обратно.
