Die 5. Panzerarmee der 1. Formation wurde auf Anordnung des Oberkommandos vom 25. und 26. Mai 1942 im Moskauer Militärbezirk unter direkter Kontrolle der Stawka aufgestellt und Mitte Juni der Brjansker Front unterstellt. In ihrem Bestand befanden sich zwei Panzerkorps (2. und 11.), eine unabhängige Panzerbrigade, eine Schützendivision und weitere Einheiten. Die Panzerbrigaden waren mit Panzern der Typen KW-1, T-34, T-60 und Matilda II ausgestattet. Ab dem 6. Juli griff die Armee in die Kämpfe um Woronesch im Zuge der Woronesch-Woroschilowgrader Operation ein. Bereits am 15. Juli erging der Auflösungsbefehl, die Panzerkorps kamen unter direkte Kontrolle der Brjansker Front. Das Armeeoberkommando wurde jedoch nicht aufgelöst, sondern mit seinen Nachrichteneinheiten im Bestand der Front behalten.