Комплекс ГТО сыграл важную роль в подготовке к Великой Отечественной войне. В предвоенные годы комплекс позволял повысить уровень физической подготовки советских людей и обучить их навыкам, которые в будущем пригодились в борьбе с врагом. Так, в 1939 году к перечню нормативов добавились бег с винтовкой, плавание в одежде, стрельба из мелкокалиберной винтовки. Перед войной подготовку в ОСОАВИАХИМ, где проводился комплекс ГТО, прошли до 80% военнослужащих сухопутных войск и флота и до 100% авиации. Во время войны в 1942 году испытания комплекса стали в большей степени военно-прикладными: метание связки гранат, скоростной пеший поход, преодоление водных переправ, переползание, штыковой бой. Все эти нормативы носили обязательный характер. Многие значкисты ГТО, овладевшие военно-прикладными навыками, добровольно уходили на фронт, успешно действовали в партизанских отрядах. Среди наиболее известных обладателей знаков отличия комплекса — герои Великой Отечественной войны: Николай Гастелло, Иван Кожедуб, Александр Покрышкин, Владимир Пчелинцев.