15 июня 1941 года британские войска осуществили операцию Battleaxe («Алебарда») для прорыва немецких позиций, закрывающих проход из Египта в Киренаику, и деблокады Тобрука. После перехода через ливийскую границу бригады 7-й британской бронетанковой дивизии должны были продолжить наступление на север, к Тобруку, и соединиться с гарнизоном. Однако техническая ненадёжность новых британских танков, неопытность экипажей и упорное сопротивление немцев привели к неудаче и потере около 90 танков союзниками.
В результате генерала Уэйвелла на посту главнокомандующего союзными силами на Ближнем Востоке сменил генерал Окинлек. Британские войска в Западном Египте были усилены и составили состоящую из двух корпусов 8-ю армию генерал-лейтенанта Аллана Каннингема.
Однако несколько месяцев спустя из-за тяжёлых потерь в сражении у Сиди-Резега 22–23 ноября 1941 года и неудачных попыток выйти в тыл неприятелю Роммель 7 декабря начал отвод своих ослабленных войск на укреплённые позиции у Эль-Агейлы. 27 ноября 2-я новозеландская дивизия соединилась с 70-й британской пехотной дивизией, сняв осаду с Тобрука. К концу 1941 года почти вся Киренаика вновь перешла под контроль союзников.
Потери 9-й австралийской дивизии и подчиненных ей частей в Тобруке в период с 10 апреля по 27 ноября 1941 года составили: австралийцы – 744 убитых, 1974 раненых и 476 пропавших без вести; британцы – 88 убитых, 406 раненых и 15 пропавших без вести, индийцы – 1 убитый и 25 раненых; поляки – 22 убитых, 82 раненых и 3 пропавших без вести. Еще 507 австралийцев попали в плен в период с 28 марта по 10 апреля 1941 года. Кроме того, общие потери 70-й британской пехотной дивизии до 27 ноября 1941 года составили 2153 человека. Потери австралийских и британских ВМС в операциях по снабжению Тобрука достигали 539 убитыми и пропавшими без вести, включая 70 моряков торгового флота, и 241 ранеными, в том числе 55 моряков торгового флота. Потери королевских ВВС составили не менее 22 погибших.
Итальянцы в период с 15 февраля по 18 ноября 1941 года потеряли 1130 убитыми, 4255 ранеными и 3851 пропавшими без вести. Ливийские вспомогательные силы потеряли 184 убитыми, а германский Африканский корпус за тот же период – 538 убитыми, 1657 ранеными и 681 пропавшими без вести. По британской оценке, было сбито не менее 74 германских и итальянских самолетов.
Однако в 1942 году военное счастье в Северной Африке вновь улыбнулось странам «оси». Нанеся поражение британцам у Эль-Газалы в 40 милях к востоку от Тобрука, Роммель двинулся к крепости.