Подготовкой и проведением контрудара занимался штаб фронта, но предварительно до начала этой работы, по установленному порядку, Военный совет был обязан доложить в Москву о своем предложении и обосновать его. Тем более что для контрудара привлекались значительные силы из резерва Ставки ВГК.
«В ночь на 11 июля Военный совет Воронежского фронта доложил в Ставку, что в шестидневных боях на обоянском направлении противник понес огромные потери и не имеет больше резервов. Поэтому ударную группировку на прохоровском направлении он сосредоточил за счет ослабления своих флангов. По согласованию со Ставкой, командование Воронежского фронта приняло решение нанести утром 12 июля мощный контрудар пятью армиями…»
Выводы об отсутствии у командования ГА «Юг» резервов были ошибочны, так как ещё 9 июля Гитлер разрешил использовать не задействованный 24-й тк генерала Неринга (23-я тд, 17-я тд, 5-я тд СС «Викинг»). В тот же день Манштейн отдал приказ выдвинуть его из Донбасса в район Белгорода. Однако советская сторона об этом не знала, а после 13 июля, когда «Цитадель» свернули, стало ясно, что вводить его в бой уже бессмысленно, поэтому он так и остался в резерве. Таким образом, эта ошибка никак не повлияла на планы советской стороны.
Пока не удалось найти даже оперативную директиву фронта с постановкой задач каждому соединению и объединению. Тем не менее полностью «спрятать» операцию, к участию в которой привлекалось несколько десятков тысяч человек, невозможно. Поэтому для выяснения общего замысла пришлось найти и проанализировать приказы практически всех армий и корпусов, подчиненных на тот период Воронежскому фронту. Как свидетельствуют обнаруженные документы, в контрудар готовились перейти шесть армий из восьми, находившихся в его составе. В том числе переданные из резерва Ставки ВГК — 5-я гв. А и 5-я гв. ТА в полном составе с приданными в оперативное подчинение 2-м тк и 2-м гв. Ттк. Исключение составляли лишь 40-я и 38-я А, которые в предыдущие дни передали значительные силы 6-й гв. А и 1 — й ТА и к 12 июля были существенно ослаблены. Численность личного состава стрелковых соединений фронта, планировавшихся для нанесения контрудара, приведена в таблице № 4.
Из их соединений формировались две ударные группировки:
Первая, основная, разворачивалась в районе Новые Лозы, ст. Беленихино, ст. Прохоровка, х. Полежаев, х. Веселый, с. Кочетовка /иск./ в составе: одного стрелкового корпуса 69-й А, двух стрелковых корпусов 5-й гв. А, четырех танковых и одного механизированного корпуса 5-й гв. ТА.
Вторая, вспомогательная, состояла из двух стрелковых корпусов 6-й гв. А, двух танковых корпусов и части бригад 3-го мк 1-й ТА. Она должна была находиться в районе: с. Меловое, Новенькое, Круглик, Калиновка /иск./, выс. 244.8, ур. Меловое.
Для проведения сковывающего контрудара из района: выс. 209.6, Гремячий, МТС, выс. 202.8 готовился наступать 49-й ск 7-й гв. А.
Судя по направлениям ударов и привлекаемым силам, замысел Н. Ф. Ватутина преследовал масштабную цель — окружить основные силы вклинившейся группировки 4-й ТА, завершить её разгром, восстановить утраченное положение и создать условия для последующего перехода в контрнаступление.
Предварительные приказы армии получили в интервале: 10 июля — ночь на 11 июля. Хотя в некоторых статьях П. А. Ротмистров указывает, что Н. Ф. Ватутин поставил задачу ещё 9 июля. Однако практически каждое из объединений всех трех группировок к исходу 11 июля было вынужден корректировать свои планы. Несколько раз приходилось менять время начала контрудара и штабу фронта. Это было связано с быстро меняющейся, причем не в нашу пользу, оперативной обстановкой. За двое суток, в течение которых непосредственно готовился контрудар, 4-й ТА и АГ «Кемпф» заметно потеснили советские войска в трех районах: в полосе 6-го тк 1 й ТА и на обоих флангах 48-го ск 69-й А. Но особенно существенное влияние не только на планы развертывания войск, но и, как потом выяснилось, на результаты контрудара оказал выход во второй половине 11 июля 2-го тк СС к юго-западным и западным окраинам ст. Прохоровка и прорыв 3-го тк АГ «Кемпф» к с. Ржавец и Выползовка в ночь на 12 июля.
