Основная, ставка делалась советским командованием на 5-ю гвардейскую танковую армию генерал-лейтенанта П. А. Ротмистрова, насчитывавшую в своем составе свыше 800 танков и САУ. Получив еще 6 июля директиву о выдвижении в район Прохоровки, корпуса армии за двое суток марша покрыли около 250 километров. Опасаясь налетов немецкой бомбардировочной авиации, перебазирование частей армии совершалось своим ходом. С воздуха танкистов на марше прикрывали истребители 2-го иак 5-й воздушной армии. Однако вступить в бой им так и не пришлось — немецкая фронтовая авиация как на северном, так и на южном фасе Курской дуги основное внимание уделяла ударам по целям на поле боя, оставляя без внимания фронтовые тылы советских войск. В итоге уже к 10 июля в районе Прохоровки противоборствующие стороны сосредоточили две мощные танковые группировки, которые должны были сыграть решающую роль в ближайшие дни.
Для авиаторов с обеих сторон 10 июля был отмечен плохой погодой, которая в значительной степени ограничила их деятельность в первой половине дня. Согласно дневнику боевых действий 8-го авиакорпуса, было выполнено всего 682 самолето-вылета, что было почти в 2,5 раза меньше, чем в предыдущие дни. Не проявляли особой активности и экипажи 2-й воздушной армии, всего лишь 455 раз поднимавшие свои машины в воздух.
10 июля 2-я воздушная армия получила в свой состав новое соединение — 256-ю иад полковника Н. С. Герасимова, на вооружении которой, из более чем 90 истребителей, 50 составляли новенькие Як-9. Дивизия должна была заменить в составе 5-го иак 205-ю иад. За пять дней боев это соединение понесло чувствительные потери. К вечеру 9 июля в ее боевом составе насчитывалось всего 15 исправных самолетов. Еще 37 самолетов были повреждены и находились на местах вынужденных посадок. Боевая работа дивизии начиная с 10 июля была значительно ограничена. Следующие два-три дня ее летчики лидировали к линии фронта группы вновь прибывшей 256-й иад. Отметим, что экипажи последней в первый же день боевой работы провели 3 воздушных боя, заявив об уничтожении Ju-87, Bf-109 и FW-190, при потере 3 своих истребителей.
Несколько удачных боев было на счету и пилотов 302-й иад. Особенно отличилась группа 193-го иап. Патрулируя в районе Кочетовка, Владимировка, Верхопенье, 10 Ла-5, ведомые штурманом полка старшим лейтенантом Н. В. Павленко, смогли разогнать 35 Ju-87, следовавших под прикрытием 6 Bf-109. Немецкие бомбардировщики, беспорядочно сбрасывая бомбы, стали уходить на свою территорию под защиту зенитной артиллерии. Советскими летчиками было сбито 2 Ju-87. Геройский подвиг в этом бою совершил младший лейтенант М. В. Кубышкин, который, спасая своего командира, пошел на встречный таран «мессершмитта» и погиб.
Согласно немецким данным, за весь день 8-й авиакорпус лишится всего двух Bf-109. Один из «мессершмиттов», принадлежавших отряду 7./JG52, совершил вынужденную посадку и был списан. Кроме того, в воздушном бою с Ла-5 был сбит самолет начинающего аса из 4./JG3 лейтенанта Ганса Райзера (Reiser Hans), успевшего одержать к этому времени 7 побед. Возможно, именно его «сто девятый» стал жертвой тарана младшего лейтенанта М. В. Кубышкина. Отметим, что потери пикирующих бомбардировщиков 10 июля были также относительно невелики — 3 Ju-87 из состава StG2 и StG77 были списаны, а еще три получили повреждения.
В отличие от обояньского направления, ударные самолеты 8-го авиакорпуса нанесли лишь несколько массированных ударов перед боевыми порядками 2-го танкового корпуса СС, который в 14:00 частью сил дивизий «Адольф Гитлер» и «Мертвая голова» перешел в наступление на Прохоровку. Вначале успех сопутствовал подчиненным генерала Хауссера. Последовательными атаками удалось овладеть совхозом «Комсомолец» и населенным пунктом Ивановский Выселок. Однако в дальнейшем продвижение эсэсовских частей было приостановлено контратаками советских войск.
Намного более богатым событиями был следующий день, 11 июля. Уже с рассветом части дивизии «Адольф Гитлер» вновь развернули наступление на Прохоровку, части дивизии «Мертвая голова» предприняли попытку расширить плацдарм на северном берегу реки Псел. Одновременно тяжелые бои развернулись на участке 6-го танкового корпуса 1-й танковой армии. Противник силами 48-го танкового корпуса предпринял наступление на участке Раково — Березовка, пытаясь расширить прорыв в западном направлении. В ходе тяжелого боя части оборонявшейся здесь 90-й гвардейской стрелковой дивизии и 6-го танкового корпуса вынуждены были отойти на новый рубеж обороны Чапаев — Новенькое.