Рокоссовский знал, откуда противник нанесет удар, неясно было, какими силами и в каком направлении. Штаб Центрального фронта проработал три возможных варианта. Модель может двинуть свои дивизии прямо на восток, к Ливнам, через позиции 48-й армии генерал-лейтенанта П.Л. Романенко; тогда Романенко должен вцепиться зубами в землю и продержаться два-три дня, пока 13-я армия, усиленная танковым корпусом, подготовит фланговый контрудар. «Зеркальный» вариант: немцы наносят главный удар на Фатеж в полосе 70-й армии, а затем поворачивают на Курск. В этом случае «прочно удерживает позиции» генерал-лейтенант И.В. Галанин, а 13-я армия снова готовит контрудар, но уже в западном направлении. И, наконец, наиболее вероятный сценарий (вариант № 2): Модель попрет на Курск по кратчайшему направлению, вдоль железной дороги, через Поныри, через позиции 13-й армии.
Выходило, что при любом раскладе главная роль выпадала армии генерал-лейтенанта Н.П. Пухова, прикрывавшей наиболее ответственный участок шириной 32 километра.
Вот почему в состав 13-й армии вошли 12 стрелковых дивизий — более 133 тысяч человек, занявших четыре оборонительных рубежа вплоть до первого фронтового — почти на 30 километров в глубину. Генералу Пухову были переданы 40% фронтовых средств усиления, в том числе основные силы 4-го артиллерийского Корпуса генерал-майора Н.В. Игнатова (5-я и 12-я артиллерийские дивизии прорыва, 5-я гвардейская минометная дивизия реактивной артиллерии). Всего в армии насчитывалось одна танковая, 2 тяжелые артиллерийские, 3 гвардейские минометные бригады, 5 танковых, 18 артиллерийских, 3 самоходных, 8 минометных полков и 5 гвардейских полков М-13 — 4558 орудий и минометов, а также 1-я и 25-я зенитные дивизии.
Отразив удар, штаб Центрального фронта предполагал «с утра второго-третьего дня» перейти в решительное наступление силами 48, 13, 70-й и 2-й танковой армий. По свидетельству начальника тыла фронта генерал-лейтенанта Н.А. Антипенко: «Командование Центрального фронта исходило из предположения, что оборонительные бои будут непродолжительными и противник скоро исчерпает свои силы. В соответствии с таким пониманием обстановки решили организовать тыл не по оборонительному, а по наступательному варианту… в первую очередь полевые подвижные госпитали, боеприпасы, горючее, продовольствие и другие материальные средства сосредоточивались возможно ближе к войскам и главным образом в районе Курска».
Кажется, Константин Константинович слегка недооценил противника.
Против Воронежского фронта было развернуто пять пехотных дивизий 2-й армии группы «Центр» и 19 дивизий группы армий «Юг». Их общая численность составляла 440 тысяч человек, они имели до 4000 орудий и минометов, 1685 танков и самоходок (в том числе 103 «тигра», 200 «пантер», 377 танков Pz. IV) и 1100 самолетов 8-го авиакорпуса. 2-я армия, по сути, участия в битве не принимала, ее задачей было сковать противостоящие советские войска и не допустить их переброски в районы прорыва.
В состав южной, наиболее сильной ударной группировки вошли 18 дивизий 4-й танковой армии генерала Гота и оперативной группы «Кемпф», в том числе 5 танковых и 4 моторизованные — почти 330 тысяч человек. Причем, как уже говорилось, панцергренадерские дивизии СС, а также образцово-показательную мотодивизию «Великая Германия» по всем показателям можно с полным основанием считать танковыми.
Независимо от того, получится окружить два советских фронта или нет, командование группы армий «Юг» важнейшей целью операции считало не территориальные приобретения, а разгром оперативных резервов РККА: «Необходимо уничтожить как можно больше наступательных средств противника». Исходя из этого, ставились задачи командирам соединений.
Главный удар через Обоянь на Курск с рубежа Томаровка — Стрелецкое вдоль Белгородского шоссе двумя лучшими в Вермахте танковыми корпусами наносила 4-я танковая армия (52-й армейский, 48-й танковый корпуса, 2-й танковый корпус СС). «Первой скрипкой в оркестре» был прославившийся в Харьковской битве 2-й танковый корпус Пауля Хауссера. Прорвав два армейских рубежа обороны и достигнув Яковлеве, корпус должен был резко повернуть на северо-восток и на третий день операции разгромить перед станцией Прохоровка танковые силы русских, которые немцы «надеялись обнаружить именно там».
Зная, что «мы знаем», обладая информацией о районах сосредоточения советских резервов и исходя из топографии, Манштейн и Гот прогнозировали, что советское командование бросит к фронту танковые корпуса, зафиксированные немецкой разведкой в районе Острогожска, а наиболее вероятным маршрутом их выдвижения являлся проход между реками Псёл и Донец в районе Прохоровки. 48-й танковый корпус фон Кнобельсдорфа должен был, наступая «параллельным курсом», разбить 1-ю танковую армию Катукова и выделить часть сил под Прохоровку в помощь эсэсовским дивизиям. Левый фланг танкового клина прикрывал 52-й армейский корпус, которым командовал генерал Ойген Отт.