מבצע "מצודה" היה אמור להתחיל ב-4 במאי, אך נדחה ל-12 ביוני ולאחר מכן ל-4 ביולי על מנת לאפשר הזרמת כוחות נוספים, ובגלל התעקשותו של היטלר לכלול במתקפה מספר ניכר של טנקים חדישים מדגם פנתר וטיגר, ובמשחיתי טנקים מדגם פרדיננד. הפנתרים והטיגרים היו עדיפים בהרבה על כל סוגי הטנקים הסובייטיים, כולל הטנקים מדגם T-34, והיטלר האמין שגדוד של טנקי טיגר שווה בעוצמתו לדיוויזיית פאנצר שלמה. הבעיה הייתה, שייצור הטנקים החדישים התנהל בעצלתיים (בתקופה ההיא יוצרו רק תריסר טנקי פנתר בשבוע), וגרם לעיכובים, שהתבררו בדיעבד כקריטיים, במועד המתקפה הגרמנית. היינץ גודריאן, המפקח הכללי של כוחות השריון הגרמניים ואלברט שפר, שר החימוש, התריעו על הקושי הטכני בייצור טנקים אלו, בייחוד הפנתר, אך טענותיהם בוטלו.
ניצול גורם ההפתעה (לפחות הפתעה טקטית) היה חלק בלתי נפרד מטקטיקת ה"בליצקריג" הגרמנית, אולם הפעם ויתר הפיקוד הגרמני למעשה על גורם ההפתעה. היה ברור, שהפיקוד הסובייטי לא יתקשה לצפות היכן תונחת מתקפת הקיץ הגרמנית, והעיכובים הממושכים במועד הפתיחה של מבצע "מצודה" גרמו לאיבוד מה שנותר מגורם ההפתעה. כאשר היינץ גודריאן הביע באוזני היטלר את ספקותיו ביחס למתקפה המתוכננת, וביחס לעצם הצורך בעריכת מתקפה בחזית המזרחית ב-1943, הסכים איתו היטלר באומרו: "המחשבה על מתקפה במזרח הופכת את קיבתי", אך לא עשה דבר בנדון, והמשיך לתת גיבוי למתכנני מבצע "מצודה".
הצבא הנאצי בבליטת קורסק.
הפיקוד הגרמני הבכיר האמין, שגם אם הצד הסובייטי יהיה מוכן לאפשרות של מתקפה גרמנית על בליטת קורסק, כוחותיו לא יצליחו לבלום את המהלומה הגרמנית המרוכזת. בין שתי זרועות המלקחיים הגרמניות הפרידו פחות מ-250 ק"מ. עוצמת האש והניידות של הכוחות התוקפים יהיו גדולים בהרבה מאשר במערכות של 1941 ו-1942, מידת הריכוז שלהם רבה פי כמה, ויעדיהם הרבה פחות שאפתניים. הכוח הגרמני סביב בליטת קורסק כלל בסופו של דבר 50 דיוויזיות, מתוכן 16 דיוויזיות שריון ודיוויזיות ממונעות, לרבות יחידות העילית של הצבא הגרמני - דיוויזיית הפאנצרגרנדיר גרוסדויטשלנד, ודיוויזיות הואפן אס אס לייבשטנדרטה, טוטנקופף ודאס רייך. כוחות אלו כללו כמעט 800 אלף חיילים, 2928 טנקים ותותחי סער (מתוכם 2465 מבצעיים ב-4 ביולי) וכ-7500 קני ארטילריה.
הצלחת המתקפה הגרמנית הייתה תלויה במידה רבה בהשגת עליונות אווירית מעל בליטת קורסק, שתאפשר למפציצי הצלילה הפגיעים מדגם יונקרס Ju 87 "שטוקה" להעניק סיוע צמוד לכוחות הקרקע בהבקעת מערך ההגנה הסובייטי, ולמטוסי התקיפה ולמפציצים לתקוף את אזורי העורף ואת העתודות הסובייטיות. אולם עד קיץ 1943 חלק מיחידות הלופטוואפה כבר הועברו מהחזית המזרחית לגרמניה ולזירת הים התיכון, כדי להגן על גרמניה מפני הפצצות חיילות האוויר של בעלות הברית המערביות, ולהתמודד מול איום הפלישה האנגלו-אמריקאית לדרום אירופה. כתוצאה מכך נחלש כוחו של הלופטוואפה, והוא איבד את העליונות האווירית המוחלטת, ממנה נהנה בשלבי הפתיחה של המערכה הצבאית בחזית הסובייטית.
במקביל הוכנסו שיפורים רבים במבנה ובארגון של חיל האוויר הסובייטי, שהגבירו מאוד את יעילותו, ואיפשרו לו להתמודד מול הלופטוואפה בתנאים שווים יותר. המטוסים הסובייטים רוכזו במסגרת ארמיות אוויריות, שכללו 700–800 מטוסים, וחיל האוויר הסובייטי צויד במטוסים מדגמים משופרים, כגון מטוסי הקרב מדגם La-5 ו-יאק-9, שעלו באיכותם על רוב מטוסי הקרב הגרמניים, ומטוסי תקיפה מדגם איליושין סימן 2 וסימן 3 (שטורמוביק), שהיו יעילים מאוד בתקיפת מטרות קרקע וכוחות שריון. במהלך שנת 1943 בלבד, ייצרה התעשייה הסובייטית 35 אלף מטוסים, רובם מדגמים משופרים. לכן, ערב קרב קורסק, חיל האוויר הסובייטי נהנה מעדיפות מספרית גדולה על הלופטוואפה בחזית המזרחית.
ההכנות הסובייטיות.
הפיקוד הסובייטי היה מודע לכך שהגרמנים מתכננים מתקפה חדשה בקיץ, ותכנן מתקפה משלו, שתקדים את המתקפה הגרמנית. ריכוז הכוחות במבלט קורסק לא נועד בראשיתו לצורכי מגננה, אלא לצורך התקפות מתוכננות מצפון ומדרום לבליטה, שנועדו לשחרר את הערים אוריול ובלגורוד.
ככל שהתקרב הקיץ, התברר יותר ויותר, שהמתקפה הגרמנית תונחת על בליטת קורסק. הסובייטים קיבלו דיווחים ממערך אולטרה שבמסגרתו פוצח צופן אניגמה הגרמני באמצעות רשת הריגול של לוסי, שפעלה בשווייץ. ידיעות אלו אך אישרו את התחושה של המפקדים הסובייטים הבכירים, ובראשם גאורגי ז'וקוב ביחס למיקום המהלומה הגרמנית. כבר ב-8 באפריל כתב ז'וקוב מיזכר ברוח זו לסטאבקה, הפיקוד העליון של הצבא האדום, בו הניח את הבסיס לתוכנית הסובייטית להדיפת המתקפה.
כאמור, סטלין ומספר מפקדים סובייטיים בכירים, רצו להקדים את הגרמנים, ולהלום ראשונים. הם רצו לשבור את התבנית לפיה הגרמנים תוקפים תמיד בעונת הקיץ וזוכים בהישגים טריטוריאליים, וחששו שהצבא האדום לא יהיה מסוגל לבלום את המתקפה הגרמנית בשלביה הראשונים. אולם ז'וקוב והרמטכ"ל הסובייטי אלכסנדר ואסילבסקי שכנעו את סטלין, שעדיף לנהל בשלב ראשון קרב מגננה מתוכנן היטב, שיתיש את כוחו של הוורמאכט, ורק לאחר מכן לעבור למתקפה.
העיכובים החוזרים ונשנים במועד פתיחת המתקפה הגרמנית, העניקו לפיקוד הסובייטי זמן רב לצורך ביצור בליטת קורסק והכנת מערך הגנה לעומק בשטחה, וכן לתגבור שתי החזיתות שהגנו על הבליטה - החזית המרכזית, בפיקוד קונסטנטין רוקוסובסקי בצפון הבליטה, וחזית וורונז' בפיקוד ניקולאי ואטוטין בחלקה הדרומי - ביחידות שריון וארטילריה מעתודות הפיקוד העליון. עד 1943 הספיק הפיקוד הסובייטי ללמוד היטב את טקטיקת הבליצקריג הגרמנית. הדרך שנבחרה להתמודד עימה הייתה, בניית מערך הגנה לעומק, הכולל מספר רב של קווי הגנה, בסיוע כמויות גדולות של אמצעי נ"ט, שנועד לספוג את עוצמת המהלומה הגרמנית, לגרום אבדות כבדות לכוחות התוקפים ולהתיש את כוחם. יחידות החי"ר שאיישו את רצועות ההגנה הקדמיות חוזקו על ידי יחידות טנקים, משחיתי טנקים ותותחים מתנייעים (במסגרת גדודים, רגימנטים ובריגדות עצמאיות), שנועדו לספק להן סיוע צמוד. כוחות השריון העיקריים (במסגרת קורפוסים משוריינים וממוכנים וארמיות טנקים) הוצבו בעתודה, מאחרי כוחות הדרג הראשון של החזיתות, ככוח לביצוע התקפות נגד, למקרה שכוחות השריון הגרמנים יצליחו להבקיע לעומק מערך ההגנה הסובייטי.
במסגרת ההכנות למתקפה הגרמנית הוטמנו בשטח בליטת קורסק כמיליון מוקשים. באזורים שהיו צפויים לספוג את עיקר המהלומה הגרמנית הוטמנו בממוצע 1,700 מוקשים נגד אדם ו-1,500 מוקשי נ"ט בכל קילומטר רבוע של חזית.
חיילים ואזרחים סובייטיים חפרו כ-5,000 ק"מ של תעלות לחימה ומכשולים נגד טנקים, והניחו אלפי ק"מ של גדרות תיל. בנוסף לכך הוקמו אלפי עמדות מסוות היטב למרגמות ולתותחי נ"ט, ועמדות תובה לטנקים, ולצדם עמדות דמה רבות, שנועדו למשוך את האש הגרמנית. בתוך שטח הבליטה עצמה נבנו שישה קווי הגנה, ומאחריה נבנו שתי רצועות הגנה נוספות לפני ארמיות העתודה. העומק המקסימלי של מערך ההגנה הסובייטי הגיע ל-150 ק"מ.
הפיקוד הסובייטי הציב כ-20 אלף קני ארטילריה בבליטת קורסק, מתוכם כששת אלפים תותחי ZiS-3 בקוטר 76.2 מ"מ, ששימשו גם כתותחי נ"ט, וכמעט אלף מטולי רקטות מדגם קטיושה. צפיפות הארטילריה בשטח הבליטה הייתה חסרת תקדים. הכוחות הסובייטיים במבלט קורסק כללו יותר רגימנטים של ארטילריה מאשר רגימנטים של חיל רגלים. הפיקוד הסובייטי ייעד לארטילריה תפקיד מרכזי בהדיפת המתקפה הגרמנית. תותחי השדה והתותחים הבינוניים והכבדים נועדו להפגיז ריכוזי כוחות באזורי העורף ובקרבת החזית, לפגוע בסוללות הארטילריה של האויב, ולהפריד בין כוחות החי"ר והחרמ"ש לבין הטנקים הגרמנים במהלך ההתקפה, ואילו תותחי הנ"ט נועדו לפגוע בשריון הגרמני בירי בכינון ישיר, ולבלום את התקדמותו. תותחי הנ"ט הופעלו בשיטה שהועתקה מהגרמנים, אשר נודעה בשם פקפרונט (חזית תותחי נ"ט). עד עשרה תותחים נ"ט הופעלו תחת פיקוד קצין אחד, ונועדו לרכז את אישם כנגד מטרה בודדת בכל פעם, כדי להבטיח את השמדתה. מערכי העמדות הסובייטיים בבליטת קורסק נבנו בצורה שנועדה לתעל את כוחות השריון הגרמנים ל"שטחי השמדה", שכוסו על ידי מספר רב של "פקפרונט", שנפרסו לעומק, כך שגם במקרה שהטנקים הגרמניים יצליחו לחלוף ללא פגע על פני קבוצה אחת כזאת, כמעט ודאי היה שיותקפו מהאגף על ידי קבוצה אחרת.
כוחות הצבא האדום בבליטת קורסק.
הפיקוד הסובייטי דאג לתגבר את שתי החזיתות, שהחזיקו בשטח בליטת קורסק, עד שערב המתקפה הגרמנית הם כללו למעלה ממיליון ו-300 אלף חיילים, יותר מ-3,300 טנקים, 20 אלף כלי ארטילריה וכ-2,400 מטוסים, ריכוז כוחות חסר תקדים בהיקפו. בנוסף לכך הקים הפיקוד העליון הסובייטי מעתודותיו חזית חדשה בשם חזית הערבה, בפיקוד איבן קונייב, שכללה שש ארמיות (כולל ארמיית שריון), קורפוס טנקים, 3 קורפוסים ממוכנים, 3 קורפוסי פרשים וארמייה אווירית. חזית הערבה, אשר הוצבה במרחק כ-200 ק"מ מאחרי קו החזית בבליטה, נועדה לשמש כדרג אופרטיבי שני וכמאגר עתודות לצורך ביצוע התקפות נגד במקרה הצורך, וכללה 449,133 איש, מעל ל-1,600 תותחים וכ-1,600 טנקים נוספים. שלוש החזיתות הסובייטיות, שנועדו לקחת חלק במערכה על בליטת קורסק, נהנו מעדיפות מספרית גדולה כמעט בכל התחומים על הכוחות הגרמנים התוקפים. אולם העדיפות האיכותית של הציוד הצבאי (במיוחד כלי הרכב המשוריינים) של הצד הגרמני, איזנה את יחסי הכוחות בין הצדדים היריבים.