Группировка 20-й армии состояла из 326, 251, 42-й гвардейской, 247, 331, 20-й гвардейской и 415-й стрелковых дивизий, 8-го гвардейского стрелкового корпуса (26-я гвардейская стрелковая дивизия, 150-я и 148-я стрелковые бригады), 93, 80, 255, 240, 11, 25, 31-й и 18-й танковых бригад. Подвижным резервом армии была 1-я гвардейская Московская мотострелковая дивизия. Особенностью ударной группировки стрелковых соединений 20-й армии было их разделение на две группы. Первая (326, 42-я гвардейские и 251-я стрелковая дивизии) располагались на западном берегу Вазузы, и в процессе наступления им не требовалось преодолевать реку. Напротив, 247-я и 331-я стрелковые дивизии должны были в первый день наступления форсировать Вазузу. Ширина реки была 40–70 метров при глубине от 0,8 до 1,5 метра. К началу наступления намерз лед, который, однако, не достиг толщины, позволяющей передвигаться по нему танкам. На второй день операции 326, 42-я гвардейские, 251 и 247-я стрелковые дивизии должны были овладеть железной дорогой Ржев – Сычевка. После достижения линии железной дороги первые три разворачивались фронтом на северо-запад, а последняя – на юго-запад. Такой маневр должен был обеспечить своего рода «ворота» для ввода в прорыв конно-механизированной группы.

Для наступления в полосе 20-й армии к началу операции сформировались две подвижные группы. Первая, конно-механизированная, под командованием генерал-майора В.В.Крюкова, состояла из 6-го танкового корпуса, 2-го гвардейского кавалерийского корпуса и1-й гвардейской мотострелковой бригады. Подвижная группа Крюкова предназначалась для решения основной задачи наступления: после прорыва немецкой обороны она должна была продвигаться на северо-восток с целью окружения ржевской группировки противника. К началу сражения в 6-м танковом корпусе было 165 танков, объединенных в 22-ю (10 КВ, 23 Т-34, 12 Т-70, 6 Т-60), 100-ю (8 КВ, 18 Т-34, 3 Т-70, 25 Т-60) и 200-ю (41 Т-34, 15 Т-70, 4 Т-60) танковые бригады. Мотопехоту корпуса составляла 6-я мотострелковая бригада численностью 2186 человек. Артиллерия ограничивалась 11-м отдельным гвардейским минометным дивизионом «катюш». В состав 2-го гвардейского кавалерийского корпуса входили 3-я, 4-я гвардейские кавалерийские, 20-я кавалерийская дивизии, 5-й отдельный конно-артиллерийский дивизион, 2-й отдельный истреби– тельно-противотанковый дивизион, 151-й минометный полк. Помимо этого подвижной группе придавалась 1-я мотострелковая бригада. Всего в конно-механизированную группу генерала Крюкова входило 21 011 человек, 16 155 лошадей, 13 906 винтовок и карабинов, 2667 пистолетов-пулеметов (ППШ и ППД), 95 станковых пулеметов, 33 зенитных пулемета (12,7-мм ДШК), 384 противотанковых ружья, 226 ротных минометов (50-мм), 71 батальонный миномет (82-мм), 64 полковых миномета (120-мм), 48 противотанковых пушек калибра 45 мм, 49 полковых и дивизионных 76-мм пушек, 12 автоматических зенитных пушек калибра 37 мм (Сборник материалов по изучению опыта войны. Выпуск № 9. М.: Воениздат, 1944. С.139). Хорошо видно, что артиллерия подвижной группы ограничивается 76-мм пушками и 120-мм минометами, нет ни одной гаубицы калибром хотя бы 122-мм, не говоря уж об артиллерии калибра 152-мм и выше. Впоследствии это сыграло роковую роль в действиях танкистов и конников в глубине обороны противника.

«Марс» атакует! В бой идут «Хабаровские комсомольцы» – Т-34 Западного фронта

Вторая подвижная группа, под командованием полковника Н.А.Кропотина, включала 18, 25 и 31-ю танковые бригады. Она должна была развивать успех 8-го гвардейского стрелкового корпуса на юго-восток, в направлении Сычевки, обеспечивая левый фланг наступления группы Крюкова. Фактически такое построение компенсировало отсутствие в ударной группировке 20-й армии второго танкового и механизированного корпуса. Три бригады подвижной группы Кропотина были способны к самостоятельным действиям лишь условно. Кроме того, 25-я танковая бригада была введена в состав подвижной группы Кропотина в последний момент, сменив 80-ю танковую бригаду. Последняя была передана в качестве средства непосредственной поддержки пехоты в 251-ю стрелковую дивизию.

Помимо предназначенных для развития успеха подвижных групп, танковые бригады непосредственной поддержки пехоты получили назначенные для прорыва фронта стрелковые дивизии. Так 326-я стрелковая дивизия получила 93-ю танковую бригаду, 251-я стрелковая дивизия – 80-ю танковую бригаду, 42-я гвардейская стрелковая дивизия – 255-я танковую бригаду, 247-я стрелковая дивизия – 240-ю и 11-ю танковые бригады.