战争爆发前，苏军最初采用的是1941年4月5日的编制表，编制为14483人，辖3个步兵团，2个炮兵团，1个独立反坦克营，1个高炮营，侦察营、通信营、工兵营、汽车营、卫生营各1个。总计装备10420支步枪和卡宾枪、1204支冲锋枪、392挺轻机枪、166挺重机枪、33挺高射机枪、144门火炮（54门45毫米反坦克炮、34门76毫米加农炮、32门122毫米榴弹炮、12门152毫米榴弹炮）、12门高射炮（4门76毫米和8门37毫米）、150门迫击炮（12门120毫米、54门82毫米和84门50毫米）、16辆轻型坦克、13辆装甲车、99台拖拉机、558辆汽车和3000匹马。

1941年7月9日编制表：辖3个步兵团、1个独立高炮营、1个炮兵团和勤务保障分队。共10859人，装备火炮54门（18门45毫米反坦克炮、28门76毫米加农炮、8门122毫米榴弹炮）、78门迫击炮（6门120毫米、18门82毫米和54门50毫米）、高射炮10门（4门76毫米和6门37毫米）、高射机枪27挺、步枪和卡宾枪8341支、冲锋枪171支、轻机枪162挺、重机枪108挺、5台拖拉机、汽车203辆、马匹2500匹。

由于战争的突然爆发，苏军在边境交战失利，红军开始执行步兵师新编制，大大压缩了人员和武器装备数量。

随着苏军开始在莫斯科城下反攻，又开始了1941年12月6日编制表：辖3个步兵团、1个独立高炮连、1个57毫米反坦克炮营、1个炮兵团、1个迫击炮营和勤务保障分队。共11626人，装备火炮66门（18门45毫米和12门57毫米反坦克炮、28门76毫米加农炮、8门122毫米榴弹炮）、162门迫击炮（18门120毫米、72门82毫米和72门50毫米）、6门37毫米高炮、反坦克枪89支、步枪和卡宾枪8565支、冲锋枪528支、轻机枪251挺、重机枪108挺、高射机枪12挺、汽车248辆、马匹2400匹

进入1942年，苏军根据实际战场经验又开始了新的编制，这一年共有3种编制表，但总体情况看来，是人员不断精简但步兵火力等却逐步增强。

1942年3月18日编制表：辖3个步兵团、1个独立高炮连、1个57毫米反坦克炮营、1个炮兵团、1个迫击炮营和勤务保障分队。共12795人，装备火炮74门（30门45毫米反坦克炮、32门76毫米加农炮、12门122毫米榴弹炮）、170门迫击炮（18门120毫米、76门82毫米和76门50毫米）、6门37毫米高射炮、高射机枪9挺、反坦克枪279支、步枪和卡宾枪9375支、冲锋枪655支、轻机枪352挺、重机枪114挺、15台拖拉机、汽车154辆、马匹1800匹

1942年7月28日编制表：辖3个步兵团、1个独立高炮连、1个45毫米反坦克炮营、1个炮兵团、1个迫击炮营和勤务保障分队。共10386人，装备火炮74门（30门45毫米反坦克炮、32门76毫米加农炮、12门122毫米榴弹炮）、188门迫击炮（18门120毫米、85门82毫米和85门50毫米）、6门37毫米高射炮、高射机枪9挺、反坦克枪228支、步枪和卡宾枪7241支、冲锋枪711支、轻机枪337挺、重机枪112挺、15台拖拉机、汽车149辆、马匹1800匹

1942年12月10日编制表：辖3个步兵团、1个45毫米反坦克炮营、1个炮兵团、1个迫击炮营和勤务保障分队。共9435人，装备火炮92门（48门45毫米反坦克炮、32门76毫米加农炮、12门122毫米榴弹炮）、160门迫击炮（21门120毫米、83门82毫米和56门50毫米）、反坦克枪212支、步枪和卡宾枪6474支、冲锋枪727支、轻机枪494挺、重机枪111挺、15台拖拉机、汽车123辆、马匹1700匹

进入1943年，苏军再次就步兵师编制进行了调整，总体上与1942年12月 编制没有大变化，只是增加了冲锋枪的数量。

1943年7月15日编制表：辖3个步兵团、1个45毫米反坦克炮营、1个炮兵团、1个迫击炮营和勤务保障分队。共9380人，装备火炮92门（48门45毫米反坦克炮、32门76毫米加农炮、12门122毫米榴弹炮）、160门迫击炮（21门120毫米、83门82毫米和56门50毫米）、反坦克枪212支、步枪和卡宾枪6274支、冲锋枪1048支、轻机枪494挺、重机枪111挺、15台拖拉机、汽车124辆、马匹1700匹

1944年苏军开始了全面的战略反攻，当年共进行了10大战役，步兵师编制也在年底开始调整。

1944年12月18日编制表：辖3个步兵团、1个独立高炮连、1个炮兵团和勤务保障分队。共11706人，装备火炮90门（18门45毫米和18门57毫米反坦克炮、44门76毫米加农炮、20门122毫米榴弹炮）、127门迫击炮（38门120毫米和89门82毫米）、30门37毫米高射炮、高射机枪18挺、反坦克枪107支、步枪和卡宾枪6330支、冲锋枪3594支、轻机枪337挺、重机枪166挺、汽车342辆、马匹1200匹。

与之前编制相比，增加了步兵迫击炮火力，取消了步兵连50毫米迫击炮排，提升了反坦克火力

二战鸿毛还有独立步兵旅编制，总计成立了159个，另外还成立了40个海军步兵绿。