Методом прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера исследуется процесс возникновения ориентационной анизотропии молекулярной газовой среды при распространении в ней мощного фемтосекундного лазерного импульса. Рассчитан вклад исследуемой анизотропии в нелинейную поляризацию газовой среды. Показано, что возникающая ориентационная нелинейность, обусловленная эффективным выстраиванием молекул вдоль лазерного поля, сопровождается существенным перезаселением вращательных подуровней молекулы и не может быть описана в рамках теории возмущений. Обнаружено, что указанная нелинейность характеризуется различной степенью инерционности в зависимости от напряженности лазерного поля.