Несмотря на всестороннюю проработку операций директивы № 41, их реализация для немцев была очень рискованна. Характерно, что разведывательный отдел Генерального штаба сухопутных сил вермахта в докладной записке от 28 июня 1942 года пришел к выводу, что «оперативная цель летней кампании хотя и будет в основном достигнута, но не приведет… к полному уничтожению противника перед группой армий „Юг“»; «группы армий „Центр“ и „Юг“ не в состоянии проводить операции крупного размаха»; «в течение лета 1942 года в Советском Союзе не наступит политического и экономического поворота, который имел бы решающее значение для победы». Далее следовало заключение: немецкие войска не смогут ослабить Красную армию до такой степени, чтобы наступил ее «военный крах»[7].
Основной составляющей первой фазы операции «Блау» являлось взятие Воронежа, так как этот город, раскинувшийся по берегам двух рек, являлся важным военно-промышленным и экономическим центром. Он был также ключом к Дону с его многочисленными переправами, а также к реке Воронеж. Город представлял собой, кроме того, еще и узел транспортных коммуникаций Центральной России, где имелись шоссейная и железная дороги, а также водный путь, идущие в направлении с севера на юг — от Москвы к Азовскому, Черному и Каспийскому морям. В германской директиве № 41 Воронежу отводилась роль точки для поворота на юг, а также опорного пункта фронтового прикрытия.
По немецкому плану, удар из района Щигров на Воронеж должен был наноситься силами армейской группы «Вейхс», имевшей 10,5 пехотных, 4 танковых, 3 моторизованных немецких и 10 венгерских дивизий. 9 пехотных дивизий, выдвинутых в полосу сосредоточения 2-й полевой армии, были переброшены на советско-германский фронт из Франции и Германии. Одна танковая и моторизованная дивизия, а также управление 4-й танковой армии, танкового и двух армейских корпусов были переправлены из группы армий «Центр».
Основной удар в направлении на Воронеж наносила 4-я танковая армия. После выхода к реке Дон в районе Воронежа она должна была наступать совместно с 6-й полевой армией на Кантемировку, а затем на юго-восток и, соединившись с 1-й танковой армией, окружить силы Юго-Западного и Южного фронтов.
Если с германскими планами по действиям против основных сил Брянского фронта было все более или менее ясно, то у нашего фронтового командования весной 1942 года вообще не было никакого плана. По воспоминаниям генерала М.И. Казакова, в тот период являвшегося начальником штаба Брянского фронта, до апреля 1942 года командование и штаб Брянского фронта вообще не получали никакой ориентировки от Генерального штаба о предстоящей летней кампании. Предположения строились самые разные, а особенно беседы на эту тему оживились с приездом в начале апреля нового командующего войсками фронта — генерал-лейтенанта Ф.И. Голикова. Мысленно руководство фронта возвращалось к опыту осенней кампании 1941 года, когда операционное направление Орел, Тула, Москва было одним из главных направлений наступления германских войск. Исходя из этого, руководство Брянского фронта (командующий генерал-лейтенант Ф.И. Голиков; начальник штаба генерал-майор М.И. Казаков; члены Военного совета корпусной комиссар И.В. Сусайков, бригадный комиссар С.И. Шабалин) полагало, что и в летней кампании 1942 года это направление может стать одним из основных. О перспективе возможных наступательных действий всех наших армий руководство фронта стало думать только тогда, когда на усиление войск (фронта) начали прибывать новые стрелковые и танковые соединения: четыре танковых корпуса (1, 3, 4-й и 16-й), семь стрелковых дивизий, одиннадцать стрелковых бригад, четыре отдельные танковые бригады и значительное количество отдельных артиллерийских полков.