Ряд организационных перемен последовал в 1759 г. Основным изменением был перевод третьих батальонов полков в запасные, чтобы легче было регулировать поступление пополнений в действующий полк. Жесткие приказы Военной коллегии привели, наконец, к уменьшению размеров армейских обозов; в результате повысилась скорость наступательных операций и улучшилось взаимодействие с поляками и австрийцами. Эффективное использование водных путей позволило улучшить поставки в действующую армию. Способствовало этому и принятие более жесткой политики в отношении оккупированной Восточной Пруссии: на ее провинции возложили обязанности по снабжению армии большей частью необходимых припасов и таким образом сократили чрезвычайно растянутые линии коммуникаций.
Уже в следующем году армия ощутила эффект этих нововведений. Передвижение крупных отрядов отменили, соединения стали меньше, мобильнее, колонны на марше более управляемыми. На ранних этапах войны чувствовался недостаток в артиллерии, но теперь действующая армия стала получать больше орудий, которые распределялись для усиления создававшихся временных соединений. Большая часть личного состава для этой импровизированной артиллерии была получена из Обсервационного корпуса: в 1759 г. более 14 тысяч его солдат и офицеров перевели в артиллерию. Повысилась мобильность артиллерии: ее прежние тяжелые обозы разделили между армейскими колоннами, а крупным запасам боеприпасов было велено следовать в тылу.
Наибольшей критике, по крайней мере в первые годы Семилетней войны, подвергались казачьи войска. Австрийцы эффективно использовали свою легкую кавалерию для несения патрульной и разведывательной службы, но недостаток дисциплины и контроля за казаками и калмыками в русской армии значительно снижал их эффективность. Прусская пропаганда постоянно подчеркивала распущенность казаков и рассказывала об опустошениях, которые они чинили в немецких и польских городах и селах. Отсутствие взаимопонимания между казачьими командирами и армейским начальством подтверждает, что эта иррегулярная конница могла использоваться лишь ограниченно. И действительно, стремление казаков разграбить немецкие села чаще всего приводило к затруднениям в поставках фуража и продовольствия для армии. В ходе кампаний 1760 и 1761 гг. русское командование ухитрялось свести казачьи отряды в крупные соединения дивизионного масштаба, которые в силу большой численности могли выполнять задачи кавалерийских заслонов.
В 1760 г. генерал-фельдмаршалу Салтыкову удалось придать таким крупным соединениям казаков легкую артиллерию и офицеров регулярной кавалерии, что значительно повысило их боевые качества. Во время рейда на Берлин в 1761 г. армия отчасти могла удерживать контроль над своей иррегулярной конницей.
Как это было во времена царствования Петра Великого, по мере накопления опыта армия обретала уверенность в своих силах. В оборонительном сражении при Пальциге (известном также как Цуллихау) в июле 1759 г. русская армия одержала явную победу над пруссаками: «Нигде в продолжение всего сражения нельзя было заметить ни малейшего беспорядка в рядах, и по всему победа осталась за нами, благодаря превосходству правильно выбранной позиции и успеху единорогов и шуваловских гаубиц».
Эта уверенность в себе сослужила русской армии хорошую службу, когда ей довелось сойтись с войсками Фридриха Великого в сражении при Кунерсдорфе (12 августа 1759 г.). Действуя совместно с частями австрийской армии, русские войска выстояли в страшной и кровавой битве, принудив пруссаков к отступлению. Императрица Елизавета имела все основания гордиться своими солдатами, и в письме к Фридриху она с похвальбой заметила, что он не в состоянии разбить русскую армию.
Но способности разбить пруссаков в бою было недостаточно для того, чтобы вынудить Пруссию просить о мире; каждая кампания завершалась отходом русских войск на зимние квартиры в Восточной Пруссии, и в результате военное давление на прусскую метрополию уменьшалось. Кончина императрицы в декабре 1761 г. означала окончание прямого участия России в войне, а также потерю шансов извлечь выгоды из конфликта.
Наследник Елизаветы на троне, Петр III, был страстным почитателем Фридриха, но его попытки сменить союзников в войне вызвали противодействие со стороны собственной армии. Дислоцированные в окрестностях Петербурга гвардейские полки поддержали переворот, во главе которого встала супруга Петра III, и в июле 1762 г. она взошла на трон. Новая императрица Екатерина II (названная впоследствии Великой) положила конец войне с Пруссией. В феврале 1763 г. Был подписан Губертусбургский мир, положивший конец семилетнему военному конфликту в Европе.
Период с 1757 по 1761 г. продемонстрировал мощь и выучку русской армии и привел к переоценке ее репутации в глазах европейцев. «В этой кровавой войне русская армия стяжала великую славу, значительно продвинувшись в глазах всех народов», — заметил в 1818 г. русский историк. Одержав победы над крупнейшей военной силой того времени, Россия объявила себя главным арбитром любого будущего военного конфликта в Европе. Следующей большой войной для Российской империи станет столкновение с императором Наполеоном.
