Вступивший в действие с 1 января 1940 года комплекс ГТО содержал не только обязательные нормы, но и нормы по выбору. По сравнению с предыдущим комплексом количество норм было значительно уменьшено. В комплексы БГТО и ГТО введены оценки «сдано» и «отлично». Нормы ГТО II ступени «с отличием» приравнивались к нормам третьего разряда всесоюзной спортивной классификации.
Сложная международная обстановка конца 1930-х – начала 1940-х годов требовала особой системы физической подготовки населения страны. С этой целью в комплекс ГТО были введены как обязательные для всех преодоление полосы препятствий с винтовкой для мужчин и без нее для женщин, стрельба из мелкокалиберной винтовки. Среди нормативов по выбору появились прыжки с парашютом с вышки высотой не менее 25 метров, равновесие (хождение по буму на высоте), прыжки в воду, преодоление полосы препятствий на коне, участие в 5 официальных встречах по одной из командных спортивных игр (для всех), а для мужчин еще и лазание по отвесному шесту или канату без помощи ног, штанга, а также метание связки гранат и увеличение нормативов по переноске груза. Если раньше это был вес 32 килограмма, то теперь нужно было перенести на 75-100 метров «груз, равный весу сдающего, допускается отклонение веса не более 5 кг».
В 1940 году впервые было внедрено многоборье ГТО, включавшее в себя пять видов испытаний.
В 1946 году были внесены очередные изменения в комплекс ГТО: сокращено количество норм (БГТО – до 7, ГТО I и II ступеней – до 9), установлена взаимосвязь между этими нормами и программами физического воспитания школ и учебных заведений, уточнены возрастные группы сдающих нормы ГТО.
Знаки ГТО получили многие известные люди Советского Союза: шахтёр Алексей Стаханов, кузнец Александр Бусыгин, сталевар Макар Мазай, машинист Петр Кривонос, трактористка Паша Ангелина, первый Герой Советского Союза полярный лётчик Анатолий Ляпидевский, писатели Всеволод Вишневский и Аркадий Гайдар, композитор Василий Соловьёв-Седой и другие.
Первым чемпионом СССР по многоборью ГТО в личном первенстве в 1950 году стал мастер спорта по современному пятиборью, участник Игр XV Олимпиады 1952 года в Хельсинки Павел Дмитриевич Ракитянский (1928 – 1992).
В Вооруженных Силах СССР в 1965 году была введена специальная ступень комплекса ГТО «Военно-спортивный комплекс» (ВСК).
Комплекс ГТО не только укреплял здоровье нации и развивал спорт, но и давал первые навыки обороны, что сыграло немаловажную роль во время Великой Отечественной Войны.