斯大林對林彪禮遇有加，給他最好的治療和享受最好的待遇。對於「斯大林欲用十五個將軍換林彪」的傳聞，他既不肯定，又不否定。
「米脂的姑娘綏德的漢」。米脂美女張梅活潑的性格與鬱鬱寡歡的丈夫格格不入，林彪的婚姻生活出現裂痕。
一個婀娜多姿的身影，一段魂牽夢繞的追求，林彪藏在心裡的秘密。熟悉內情的人評論，林彪談戀愛如同打仗，講究迂迴，缺少百萬軍中取上將首級的氣魄。
林彪槍傷復發。
1938年冬，陝甘寧邊區衛生條件和醫療水平有限，特別是由於國民黨暗中實行封鎖禁運政策，許多急需的藥品不能及時購進和運回邊區。儘管醫務工作者盡了最大限度的努力，但是仍然不能有效地控制病情，林彪經常處在難以忍受的痛苦之中，身體每況愈下。看到昔日虎將消瘦、虛弱和痛楚的樣子，毛澤東難過得直掉眼淚，這是他一生中少有的幾次流淚。毛澤東和朱德、張浩、周恩來、彭德懷商量，決定馬上送林彪到蘇聯治療，同時致電蘇共中央和中共駐共產國際代表團，要求不惜一切代價，務必使林彪康復。
12月，林彪在新婚妻子張梅陪同下輾轉抵達蘇聯首都莫斯科，受到莫洛托夫等蘇聯黨政要人的隆重歡迎。熱情的主人安排林彪夫婦住進庫契諾莊園，一邊療養，一邊接受治療。
庫契諾莊園，位於莫斯科近郊，十月革命前是全俄有名的大地主羅斯潘羅夫的私人別墅。整個莊園，佔地數百公頃，有成片的山林、獵場和湖泊，風景秀麗，設備豪華，遐邇聞名。林彪到達時，正值隆冬，湖泊已經結冰，在陽光的映照下，熠熠閃亮，宛如一面巨大的鏡子。白雪覆蓋了樹林，林中不時撲騰起一群群不知名的小鳥，尖叫著飛向天空。石徑小道被打掃得乾乾淨淨，蜿蜒彎曲，隱入山間林野，夾道筆立的松樹透發出一種類似薄荷的清香，一絲絲，一縷縷，沁人肺腑。最熱鬧的是圍獵，人歡馬嘶，獸突犬逐，歌聲笑語，不絕於耳……這裡呈現出一幅幅與國內戰火橫飛、滿目瘡痍完全不同的生活景象，引起張梅極大的興趣。
張梅，真名叫劉新民，陝北米脂人。米脂，是西北男人魂縈夢繞的地方。那裡很窮，也很偏僻，但是卻有一方好水土，是個盛出美女的「神仙福地」。米脂姑娘集江南秀媚與邊塞健美於一身，皮膚白皙，面色紅潤，身材婀娜，體貼溫柔，風情萬種。從明代末年起，「米脂的婆姨綏德的漢」這句民諺就隨李闖王的鐵騎傳遍天下。有一首「信天游」純樸而又形象地描繪道：
藍藍的天空雲鋪的被，
紅蘿蔔的胳膊白蘿蔔的腿；
彎彎的月亮風蕩蕩地吹，
清潭般的眼睛柳葉做的眉；
綠油油的麥葉黃燦燦的穗，
嫩生生的臉龐紅嘟嘟的嘴；
尕妹妹一見沒有法子睡，
揉碎了情哥哥的肝和肺。
張梅在米脂縣是出類拔萃的美人，被公認為「陝北一枝花」。儘管林彪相貌平平，個頭不高，也沒有什麼特別可愛的氣質，但他以自己巨大的聲威、名氣摘取了這朵塞北名花。
與張梅歡喜雀躍、興奮激動的感受相反，到蘇聯後，林彪更加缺言少語。看到蘇聯人民安詳、幸福、和平建設和生活的情景，他不由地想到苦難深重的祖國，想到掙扎在日寇鐵蹄下的同胞，想到艱苦轉戰中的戰友和軍隊。就像一匹久經戰陣的軍馬，他渴望重返沙場，聆聽硝煙瀰漫中嘹亮的號角聲和白刃相格的廝殺聲。加上傷勢嚴重，手術醫治情況不理想，子彈傷及脊椎神經，恢復過程緩慢，還留下許多後遺症，林彪心情更加沉鬱。據當時與林彪夫婦住在一起的蹇先任回憶：「林彪來這裡以後，表面上很平靜，但在自己房子裡經常發脾氣。」
越是浮躁，林彪就越是不苟言笑，嚴肅得像個木雕，他把精力轉向攻讀英、法、德、俄等國著名軍事家的著作，潛心研究軍事理論。從1926年算起，林彪已有十二年軍旅歷史，北伐戰爭時期與吳佩孚、孫傳芳、張作霖等封建軍閥打過仗，土地革命戰爭時期與蔣介石、何應欽、陳誠交過手，抗日戰爭時期與日軍少壯派將領較量過，積累了豐富的作戰經驗，但是這些關於選兵、帶兵、練兵和進攻、防守、轉換的寶貴技巧和戰略戰術，像一串散亂的珍珠，從未歸納、整理，用一條金線把它們串接，上升到理論上來。利用在蘇養病的充裕時間，林彪進行了深刻的咀嚼和提煉，在軍事戰略理論上有了重要的突破和長足的進展，他很快成為一名理論與實踐兼擅的軍事戰略家。
林彪在莫斯科度過的幾年生涯，迄今文字記述甚少。當年曾是中共駐共產國際代表團工作人員的趙研極這樣回憶說：
我第一次見到林彪，是在抗日戰爭期間他在平型關獲得第一場大勝仗的一兩年後，時間是1940年，地點在莫斯科。我陪蘇俄友人去看我這位中國同胞。這位年輕將領早在長征和抗日戰爭期間就名聲大噪，我得盡力壓抑我的興奮不安的感覺。
他蒼白而脆弱，一副學者般弱不禁風的身材。身穿灰色法蘭絨制服，臉上綻放謙遜的笑容，要不是他那副又濃又黑的眉毛和沉著果斷的眼神，根本難以相信這個在俄式壁爐前伸手歡迎我的年輕人，就是中共赫赫有名的將領林彪。
那次見面以後，我和林彪在莫斯科建立了關係。由於他負責中共和俄共之間的聯絡，也成了我的上司。
斯大林對林彪禮遇有加是顯而易見的。他享受的是最高特權生活。他在努力研究「作戰要領」時，可以經常會見蘇俄一流理論家。
中國革命戰爭的獨特經驗，使林彪在蘇聯軍界知名度大增，受到斯大林的重視與青睞。1939年春，第二次世界大戰面臨爆發的臨界點。德國軍隊在征服丹麥和挪威後，集結重兵，準備向法國發動大規模侵略。英法盟軍則沿馬其諾防線蝟集佈防，計劃憑借這道延綿近千里的鋼筋混凝土縱深防禦工事阻止德軍入侵。作為中立國，蘇聯雖不參戰，但密切注視著戰事的發展。在一次酒會上，斯大林徵詢蘇軍將領對德軍戰略意圖和兵力部署的判斷。大多數蘇聯元帥都估計德軍可能集中火力，攻擊中段防線，打開缺口後，以裝甲部隊實行機械化縱深
突破與追擊；但是，無論納粹分子多麼喪心病狂、氣焰囂張，在堅固的馬其諾防線面前，也會費時日久，傷耗慘重。
當時，林彪正好在場。斯大林出於客氣和禮貌，問：「林彪同志對德軍兵力走向有何看法?」
「我不是希特勒，不清楚他的真實想法。」林彪一笑，想搪塞過去。
「嗯?這個回答我不能滿意。如果你是德軍統帥，你會怎麼辦?」斯大林摘下含在嘴上的煙斗，犀利的眼神直盯著林彪。
斯大林認真了，其他人紛紛圍上來，氣氛有些緊張。林彪仍然不慌不忙，他向來以穩著稱，火燒眉毛也能穩得出油。
「前面幾位元帥的判斷都很高明。但是，我勸同志們不要過於看重馬其諾防線。物是死的，人是活的。有用的時候，它勝過鋼鐵長城，堅不可摧；沒用的時候，它是一堆垃圾，不值半文。」林彪語出驚人。
「林彪同志能否說得明白點?」華發斑鬢的布瓊尼、伏羅希洛夫、提莫申科元帥還不太瞧得起這個三十出頭、瘦小的年輕人。
「我的意思是，如果正面攻打馬其諾，防線才會起作用，戰事結果可能會如諸位所料想的那樣演變成相持戰，時間會拖得很長；如果繞開防線，從側翼作大規模迂迴，兜擊防線深遠後方，馬其諾防線就會毫無用處，戰局也會很快明朗」。林彪頓了一會，又強調性地補充道，「在中國蘇區反『圍剿』鬥爭中，我們紅軍經常使用這種戰術。」
斯大林和在場的蘇軍領導人都認為這種方案過於離奇、冒險。幾個月後，希特勒否決了德軍參謀部穩紮穩打，攻堅突破的作戰計劃，指揮德軍機械化部隊繞道比利時，以閃電戰的速度斜插法國腹部，迫使蝟集在馬其諾地區的盟軍數十個師拚命潰逃。消息傳到莫斯科，斯大林大吃一驚，蘇軍將領也開始服膺林彪天才的判斷與預測。
這件事引發了許多傳聞。據說，1942年林彪傷癒回國時，斯大林極力挽留，並向蔣介石提出以十五個將軍換林彪。這一傳說不翼而飛，無足而走，哄遍全國，無形中增大了林彪在國內政壇、軍壇上的地位和份量。當人們詢問林彪傳聞是否屬實時，林彪不置可否地淡淡一笑，說，「我不知道，你們有興趣，可以去問斯大林和蔣主席。」
「軍場得意，情場失意」，這八個字是中共駐共產國際代表團一位工作人員對林彪三年旅蘇生活的概括。在林彪軍事聲望如日方升的時候，他的家庭生活卻出現了危機。
林彪是個夫權思想很重的人。他天性好靜，不抽煙，不喝酒，不社交，不跳舞，不參加任何形式的聚會，整天悶在家裡，讀書，默想，吃飯，睡覺，循環往復，週而復始，沒有一點變化，林彪不喜歡運動，很少戶外活動，庫契諾獵場從未去過。如果說他還有一點愛好，那就是沒完沒了地踱步、轉圈，研究地圖。
林彪愛好和習慣過這種安靜、單調和有規律的生活，還要求張梅也這樣做。他認為，中國婦女的基本美德就是溫柔順從，夫唱妻隨，所以要求張梅不要亂交朋友，不要亂串門，不要亂說話，不要參加各類政治活動，本本分分地呆在莊園裡，陪他看書散步。張梅生性好動，個性很強，難以忍受這種禁錮和約束。與林彪呆在一起，她感到壓抑、孤獨，缺少人情味，沒有活力，像殭屍一樣。林彪越不讓她出去，她就越是出去；林彪越不讓她交朋友，她就越是要交朋友，還要交很多的朋友……夫妻之間，裂痕愈來愈大，關係愈來愈僵，到後來竟如同水火，一個星期難得碰面，連週末也聚不到一起。早已習慣了沉寂謐靜的林彪也開始感到冷清。這時，一個身材婀娜、儀態翩躚的少女引起了林彪的注意。她就是孫維世。
大革命後期和土地戰爭時期，在國共兩黨嚴酷的廝殺中，有一大批著名的共產黨員和重要領導人或遭通緝，或被屠殺，他們的家人有的輾轉避難，有的流離失所，還有的被關進監獄。內戰結束後，為對得起死去的烈士，為了讓這批飽經苦難的孩子更快更好地成長，黨中央通過各種途徑找到他們，分批送往蘇聯學習。當時在莫斯科學習的烈士後裔和中央領導人的子女有：瞿秋白的女兒瞿獨伊，蔡和森的兒子蔡傳，毛澤東的兒子毛岸英和毛岸青，朱德的女兒朱敏，林伯渠的女兒林莉等。