fız Ordusu Alman 9. Ordusu ve 2. Panzer Ordusu'nu tecrit edebilirdi.

Sovyet taarruzunu durdurması için Luftwaffe görevlendirildi ve bu karar iki Alman ordusunu çembere alınmaktan kurtardı. Tehlikeyi bertaraf etmek için Luftwaffe büyük bir taarruz düzenledi. 16 Temmuz'da, önceki günlerdekinin iki katı, 1.595 sorti düzenlediler. Gündüz saatlerinde Alman pike bombardıman ve yer saldırı filoları Kızıl Ordu zırhlılarına saldırırken "Kampfgruppen"(Muharebe Grubu) ikmal hatlarını hedef aldı.

17 Temmuz'da muharebe alanını temizlemek için yapılan denemeler devasa bir Sovyet hava biriminin gelmesiyle sekteye uğradı. Bunun sonucu olarak Alman bombardıman uçakları daha yüksekten bomba bırakmaya başladılar ve isabet oranı azaldı. Sovyet 16. Hava Ordusu organizasyonunu ve yer irtibatını büyük oranda geliştirmişti ve pilotlar da giderek taktik tecrübelerini artırıyorlardı. Sayısal üstünlüklerini kullanan Sovyetler Alman pozisyonlarına 350 uçağa varan büyük hava akınları düzenlediler. Taarruz büyük çaplı hava savaşlarının yaşanmasına neden oldu. Alman bombardıman ve yer saldırı uçaklarının sınırlı operasyonları o gün yalnızca 24 Sovyet tankını ve 31 kamyonu imha edebildi ama Alman avcı uçakları aynı gün 12 kayıp vererek 90 Sovyet uçağı düşürdüler. Alman 1. Hava Tümeni o gün 1.693 sorti yaptı.

Diğer 1.100 sorti 18 Temmuz’da yapıldı ve Junkers Ju 87’ler Kızıl Ordu tank birliklerine ağır kayıplar verdirildi; en az 50 tank.

Luftwaffe 19 Temmuz'da, Kızıl Ordu'nun Khotynets'deki karşı taarruzunu durdurmak için bir hava operasyonu başlattı. Kızıl Ordu'nun bu saldırısı, yaşamsal önemdeki Oryol - Briansk demiryolu hattını ve iki Alman ordusu arasındaki teması kesecekti. Bazı Stuka pilotları gün içinde altı çıkış yaptılar. Fw 190 filoları 250 kg.lık bombalarla harekâta katılmışlardır. Hs 129 ve Ju 87 hafif bombardıman uçaklarından oluşan filolar, üç gün boyunca1. Tank Kolordusu'nun ve 70. Tank Tugayı'nın tanklarına saldırdı.

Sovyet kayıpları öyle ağırdı ki geri çekilmek zorunda kaldılar. Alman mevzilerine ulaşmak için gönderilen tanklar hızla geri çekilmiş oldu. Filonun 19 Temmuz’da 66 kayıpla 135 tankı imha ettiği bildirildi. Sovyet 1. Tank Kolordusu’nun 20 Temmuz’da sadece 33 tankı kalmıştı. Alman orduları tuzaktan kurtuldu ve Stavka, 3. Tank Ordusu'na çevirme harekâtını sürdürme, en azından 35. Kolordu’yu imha etme emri verdi. Luftwaffe bir kez daha kararlılıkla devreye girdi. Bölgedeki Sovyet avcı filolarının, Luftwaffe’nin cephe boyunca ısrarlı atakları nedeniyle düzenleri bozuldu ve gün boyu süren saldırılarda yenilgiye uğradılar. Luftwaffe’nin 1.500 çıkışında, 38 Sovyet tankı, 85 araç, 8 tank çekici ve on dubalı köprü imha edilirken 13 uçak kaybedildi. General Walter Model, von Greim’e gönderdiği teşekkür mesajında “Luftwaffe’nin müdahalesi, ikinci bir Stalingrad faciasını önlemekte kesinlikle belirleyici olmuştur.” demektedir.

9. Ordu, Luftwaffe tarafından oluşturulan bu elverişli durumu kullanarak geri çekilmeliydi. Saldırıdaki görevleri bitmişti. Panzerler bir siklet merkezi oluşturamadığı ve Güney’deki kadar yoğun kullanılmadığı için, kayıplar Güney’e göre daha hafifti, 5 Temmuz – 14 Temmuz arasında toplam zırhlı araç kayıpları 143 olmuştu. Yine de bu, yeni asker ve silah akışı ile, Kızıl Ordu açısından beklenen sonuç değildi. Düzenli çekilen Kızıl Ordu birliklerinden birkaç top ele geçirildi. Sovyet karşı taarruzu Model’i, iki Alman ordusunun yok edilmesi riski ya da çekilmek ikilemi içinde bıraktı.

Liddell Hart'ın değerlendirmesi,

Taarruz, Kuzey Cephesi'ndeki gibi geniş çaplı hava harekâtlarıyla başladı. Alman hava saldırıları Sovyet 57. ve 67 Muhafız Tümenlerini kötü hırpaladı. Luftwaffe dikkatini Sovyet 6. Tank Kolordusu üzerine çevirerek 4. Panzer Ordusu’nu, hava korumasından mahrum bıraktı. Havada Sovyet üstünlüğünün sonucunda Sovyet savunması güçlenmiş oldu ve bunun yanı sıra hava desteğinin eksikliği, Großdeutschland Tümeni’nin 350 tankından 270’i savaş dışı bıraktı. Tümen, 80 tankla savaşı sürdürüyordu. Daha sonra Sovyet 2. Tank Kolordusu, 1. SS Panzer Tümeni "Leibstandarte SS Adolf Hitler"'nin kanadına taarruz başlattı. Çaresizlik içinde iki Alman hava filosu, saldırıyı durdurmak için harekete geçti. Hava filolarından biri Fw 190 serisi avcı uçakları filosu, diğer ise Hs 129 yer bombardıman uçaklarından oluşan filodur. Uçaklar SD-2 anti-personel bombalarını kullanarak Sovyet hafif zırhlı araçlarına ve askerlerine ağır kayıplar verdirttiler. Luftwaffe’nin Sovyet 2. Tank Kolordusu üzerine saldırıları şafaktan akşam karanlığına kadar sürdü. Alman hava filosunda görev yapan Yüzbaşı Bruno Meyer, "Kaç tank vurduğumuzu saymak olanaksızdı." diye yazmıştır. 2. Tank Kolordusu ağır kayıplar verdiği için onun yerine 5. Tank Kolordusu 2. SS Panzer Tümeni'ne taarruz başlattıysa da başarılı olamadı ve ağır kayıplar verdi.

Günü sonunda Sovyet kayıpları ağırdı 90 araç ve 82 uçak kaybetmişlerdi, Luftwaffe ise 11 uçak kaybetmişti. Sovyetler gece olunca Alman cephe gerisine yeni bir hava saldırı başlattılar. 2. ve 17. Hava Ordusu izleyen 24 saatte 269 çıkış gerçekleştirdi.

Güneyde, Sovyet Voronej Cephesi, 52. Kolordu, 48. Panzer Kolordusu ve 2. SS Panzer Kolordusu ile oluşturulan Alman 4. Panzer Ordusu karşısında, Kuzey Cephesi'ne oranla daha az başarılı oldu. 2. SS Panzer Kolordusu daha dar cephede iki Kızıl Ordu piyade alayına saldırdı. Hoth komutasındaki 4. Panzer Ordusu'nun öncü zırhlı birlikleri savunma hatlarını ileri doğru zorladılar ve 6 Temmuz’da yer yer 15 km. ilerleme sağladılar.

Voronej Cephesi'nin savunma planı, daha sonra eleştirilere konu olmuştur. Eleştirilerin bir bölümü, 1965 yılında Moskova'da yayımlanan tek ciltlik "Sovyetler Birliği'nin Büyük Yurtseverlik Savaşı 1941-1945" -Velikaya Otechstvennaya Voina Sovetskogo Soyuza 1941-1945- adlı çalışmaya dayandırılmaktadır. Bu eleştirilere göre: Kızıl Ordu, güneyde Alman taarruz hatlarını öngörememişti, bu durum onları savunmalarını daha yaygın bir biçimde düzenlemeye yöneltmişti. Örneğin Voronej Cephesi'ndeki dört ordudan üçünün cephesinde, her kilometreye on tanksavar topu düşmektedir. Oysa Merkez Cephe’nin –kuzey- 13. Ordu cephesinde kilometreye 23,7 tanksavar topu düşüyordu. Bu durum Merkez Cephe’deki top dağılımıyla keskin bir zıtlık oluşturuyordu, iki katından fazla. Diğer anlatımla Merkez Cephe’de sadece 13. Ordu cephesinde kilometre başına 23,7 tanksavar topu varken, Voronej Cephesi’nin tümünde kilometre başına 10 tanksavar topu düşmekteydi. Ayrıca Voronej Cephesi, asıl savunmayı yapmaya karar verdiği derinliği, çok daha ince bir taktik derinlikte belirlemişti ve birliklerin daha büyük orandaki kısmını Merkez Cephe’ye göre daha geride konuşlandırmıştı. Sonunda Voronej Cephesi Merkez Cephesi'ne göre zayıf olmasına rağmen daha güçlü Alman kuvvetler ile karşı karşıya geldi.

Bu karşılaştırmalarda, gerideki ihtiyat unsurlarının hesaba katılmamış olduğu ileri sürülmektedir. Eleştirilere karşı çıkanlar, Voronej Cephesi'nin siyasi komiseri olan Nikita Kruşçev ile yakınlığı bilinen General Vatunin'in, önyargılı olarak eleştirildiğini ileri sürmektedirler.

Alman kuvvetleri düzenli ilerlemeyi gerçekleştirmişti, fakat kuzeyde olduğu gibi, saldırı devam ettikçe taarruz cephesi genişliği ve yarma derinliği düşme eğilimindeydi. Yine de bu eğilim kuzeydeki kadar belirgin değildi. Başlangıçta, 5 Temmuz’da taarruz cephesi 30 km.idi, 7 Temmuz’da 20 km.ye, 9 Temmuz’da ise 15 km.ye düştü. Benzer şekilde girme derinliği 5 Temmuz’daki 9 km.den 8 Temmuz’da 5 km.ye düştü ve taarruz iptal edilene kadarki günlerde 2–3 km. olarak gerçekleşti.

Kızıl Ordu mayın tarlası ve topçuları yine Alman saldırısı geciktirmeyi başardı ve kayıp verdirdi. Ateş hattındaki Kızıl Ordu birliklerinin Alman saldırılarını yavaşlatma becerisi, ellerindeki ihtiyat kuvvetlerini tehdit altındaki bölgelerde kaydırmalarına olanak verdi.

Harekât sırasında dahi Kızıl Ordu istihkâm askerlerden oluşan küçük mobile grupları geceleri çalışarak, Alman saldırısının muhtemel olduğu bölgelerin hemen ilerisine, 90.000'den fazla ek mayını döşedi. Sovyet birlikleri, Almanlara çok sayıda asker ve top kaptırmadan, düzenli olarak geri çekildi.

Alman kayıpları örnek olarak Großdeutschland Tümeni'nde görülebilir. Tümenin, muharebeye başladığında 118 tankı vardı. Muharebelerin beşinci günü olan 10 Temmuz’da tümen raporu, 3 "Tiger I", 6 "Panther", 11 Pzkw-III ve Pzkw-IV olmak üzere 20 tank faal durumda olduğunu bildirmektedir. 5 Temmuz'da 200 panzer ile harekât başlattığı 48. Panzer Kolordusu'nda ise toplam 38 "Panther" 'in kullanıma hazır olduğu ve 131 panzer onarım bekliyordu.

Yine de Güney'de bir Alman yarma tehdidinin hesaba katılması gerektiği açıktı. Böyle bir olasılığa karşı, aylar öncesinden merkezi bir ihtiyat unsuru olarak Step Cephesi kurulmuştu. Step Cephesi'nin birimleri 9 Temmuz gibi erken dönemde güneye kaydırılmaya başlandılar. Buna 5. Muhafız Tank Ordusu ve diğer karma silahlı güçler dahil edildi.

Kızıl Ordu’nun 7. Muhafız Ordusu, Kempf Ordu Müfrezesi’ni Donets Nehri‘ni geçtikten sonra, sağanak yağışın da yardımıyla durdurunca Alman sağ kanadı korumasız kaldı. İki tank kolordusuyla takviye edilen 5, Muhafız Tank Ordusu, Prohorovka’nın güneyine hareket etti ve 2. SS Panzer Kolordusu bölgeye ulaştığında taarruz etmek üzere hazırlığa girişti. Şiddetli bir çatışmanın ardından Kızıl Ordu, 2. SS Panzer Kolordusu’nu, o an için durdurmayı başardı. Şu anda 4. Panzer Ordusu’nun cephesinde, bir Alman taarruzuyla Kızıl Ordu cephesinin yarılması kuvvetle muhtemel görünüyordu. Stavka bu yüzden 5. Muhafız Tank Ordusu’nun mevzi alarak hazır beklemesine karar verdi.

Bu savaşın muhasebesi, tartışma ve uyuşmazlıkların karanlığında kaldı. Alman ağır tanklarına Sovyetlerin başarılı kitlesel taarruzu, özgün Sovyet değerlendirmesinde pervasız bir cesaret olarak görülüyorsa da bu açıklama, şimdilerde genellikle hafife alınmaktadır. En son düzeltilmiş açıklamalar tam bir Sovyet fiyaskosuna işaret etmektedir, Alman zırhlılarına yönelen Sovyet hücumları, Alman tankları tarafından değil, esasen birçok Sovyet tankının tank engeller