第一次世界大战初期，由于受19世纪拿破伦战争经验和克劳塞维茨、约米尼大会战思想的影响，各军事强国都企图通过几次大的决战思想，迅速击败敌手，夺取战争的胜利。当时普遍认为，进攻由于掌握主动权，易于达成突然性，计划周密，准备充分，具有优越性，运动战将是战争的主要作战形式。但战争开始不久，作战双方很快就陷入了阵地 战，在机枪、堑壕、铁丝网面前，进攻举步为艰。一战后，为了解决将战术胜利发展成为战役突破的问题德军提出了“闪击战”理论，苏军提出了“大纵深战役”理论。第二次世界大战的实践证明，这两种理论是切实可行的。
倡导大纵深战役理论的代表人物是苏军的高级将领图哈切夫斯基元帅(1893.2.16——1937.6.11，苏军工农红军参谋长，苏联第一副国防人民委员)、特里安达菲波夫 (1894.3——1931.7苏联工农红军副参谋长)等人。
1926年，特里安达菲波夫首次对大纵深战役理论做了概括性的表述。他提出，为了夺取对敌人的全面胜利，必须实施一系列连续的突击，“以打击敌人的所有兵力，打乱敌人的组织，使之无法继续进行顽强的抵抗。同时他还十分重视大纵深战役的顺利实施对铁路状况、修复铁路的速度、给军队运送弹药和给养汽车的数量的依赖。
30年代初，苏军加强了对大纵深战役理论的研究。人们特别强调使用摩托化部队以及航空兵来发展战役机动的可能性，认为战役学面临的是“正面对正面”的任务，因此，“深远突破和摧毁正面的行动在全纵深实施”。
1932年苏联《工农红军机械化兵暂行教令〈草案〉》中指出，机械化兵拥有脱离己方军队基本兵团的一切必要手段，进入敌人地副的深度，取决于燃料和弹药的储备量，如果携带三个基数的燃料和弹药，就能保证一个机械化兵团脱离己方军队的基本兵团200公里的纵深。教令中还指出，机械化兵团与航空兵兵团的直接协同是有效的，机械化兵应立即利用航空兵战斗的效果。
30年代，大纵深战役理论得到进一步发展。它已被称为战役学的基础。为了研究大纵深战役等问题，1931年伏龙芝军事学院成立了战役系，1936年又成立了总参谋部军事学院。当时认为，未来战争的战役将具有大纵深和机动的性质，将席卷广大的空间。集团军战役的纵深(包括预备队和配置有航空兵的机场)应达到100——120公里。 苏军武器装备的改进和发展，以及编制体制的调整，为大纵深战役理论的发展提供了物质基础。30年代中期，苏军已编有若干机械化军(1938年改称为坦克军)、航空兵旅(1940年改为航空兵师)和航空兵军，并着手建立空降兵旅。机械化兵团能保证高速度发展突破，并使具有机动的性质。航空兵能够对敌人防御的整个战役纵深实施突击牵制预备队的机动，破坏军队指挥。空降兵能够夺取敌人防御纵深的有利地区和目标，配合机械化兵发展突破。
为了发展对敌防御的战术突破，当时提出使用得到炮兵火力和航空兵支援的快速集群，以及乘装甲车的步兵。1937年，根据大纵深战役理论举行了白俄罗斯演习。担任“红军”的是一个得到强大的炮兵和航空兵支援的集团军。步兵军得到了独立坦克旅的配属。为了发展突破，投入了一个由骑兵军和一个坦克军组成的快速集群。此外，空投了1个空降旅(计划空投两个旅)，以便在“敌人”后方夺取登陆场。
在尔后的研究中，苏军认为必须以更 高速度实施大纵深战役。战役的胜负特别取决于能否利用突然性、巧妙的伪装等手段，以保证先敌在一个或几个方向时光展开并集中兵力。为了可靠地确保战役胜利的可能性，在确定战役的兵力对比时，不能仅限于比较双方的兵力数量、武器性能、训练程度和政治思想状况，还应考虑快速性这一因素，当其他条件相同时突击的成败，直接取决于军队机动的速度，“机动者的快速性越高，战略突然性的效果就越大。”根据1939年9月开始的第二次世界大战的经验，苏军看出军队行动的速度不断提高的总趋势。1940年德军迂回马其诺防线的战役速度为每昼夜20——75公里，而在第一次世界大战仅为12公里。因此有人主张用装甲兵取代骑兵，并使炮兵实现自行化。苏联军事领导人注意到了德军所实施的战役的高速度和连续性。 按照大纵深战役理论，大纵深战役过程中的战斗行动将按如下顺序实施：步兵，炮兵，坦克和航空兵密切协同，对敌人防御的战术地幅的全纵深实施突然袭击，以突破战术防御地幅(10——15公里)然后，向打开的缺口投入坦克、摩托化步兵、骑兵组成 的快速集群，在航空兵和在敌人战役后方空降的空降兵的支援下，将战术胜利发展为战役胜利，直至彻底粉碎敌军集团，夺取有利于实施下一次战役的地区。
30年代，苏联将主要突击方向上的“突击集团军”所实施的战役称之为“大纵深战役”，设想该突击集团军辖4—5个步兵军、7—9个统帅部预备队炮兵团、1-2个机械化军(坦克军)、2-3个航空兵师，以及空降兵。40年代初，苏德战争爆发前不久，苏军认为大纵深战役不仅可由一个方面军，而且可以由几个相互协同的方面军，在大量的航空兵的参加下，在滨海方向上还可在海军兵力参加下实施。此时，方面军作为战略-战役军团使用。而集团军级军团则主要用于在方面军编成内行动。只是在个别的战役方向上或在山地，沙漠地等特殊条件下，才由集团军单独实施大纵深战役。设想大纵深战役的方面军辖3-4个突击集团军，1-2个普通集团军，1-2个步兵军组成的预备队，快速集群方面军航空兵，以及加强兵团。
大纵深战役思想归结起来要解决两大任务;第一，用合成集团军和坦克集团军组成的突击集团以及航空兵，对敌人的整个战术纵深同时实施突击，以便摧毁敌人的防御;第二，用快速部队和空降兵的迅猛行动和航空兵的突击，将战术胜利发展成为战役胜利。
苏联军事科学制定的大纵深战役理论在苏联各军事学院、部队和司令部很快得到了承认和广泛应用。基辅军区(1935年)、白俄罗斯军区、莫斯科军区、敖得萨军区(1936年)和其他军区先后通过军队演习证明了这一理论的基本原则的正确性。随后，这些原则又在哈桑湖战役(又称张鼓峰事件，1938年七八月)、哈拉哈河战役(又称为诺门坎事件1939年)以及苏芬战争(1939年11月-1940年3月)中得到了实际检验。在 决定性方向上集中使用兵力兵器，重视诸兵种之间的密切协同，以及充分估计炮兵、坦克和航空兵的作用等原则都得到了充分的肯定。
二三十年代以来苏军对大纵深战役的研究，说明苏联军事思想对于第一次世界大战的实战和武装力量、技术改造的前景所提出的问题，有着正确的认识。苏军先于其他国家对这一理论进行了研究，为军事学术找到一条“阵地战死胡同”的道路。