Очень скоро Сталин стал проявлять признаки нетерпения. Он хотел получить все сразу – разгромить 6-ю армию и начать операцию «Сатурн». Сталин даже отдал приказ 2-й гвардейской армии развернуться к западу от Сталинграда и приготовиться к наступлению на Ростов.
Но даже силами семи советских армий, противостоящих Паулюсу, разгромить окруженную группировку оказалось очень непросто.
28 ноября Сталин попросил Жукова дать оценку действий противника. На следующий день Жуков прислал в Ставку соображения по этому поводу. «Окруженные немецкие войска вряд ли попытаются вырваться из кольца без посторонней помощи, которая может прийти только со стороны Нижне-Чирской и Котельникова». Предположения Жукова оказались верными. Более тщательное изучение обстановки показало, что только таким способом немцы могут попытаться прорвать окружение. Отправив свой доклад Сталину, Жуков обсудил положение с Василевским, которому было приказано сосредоточить все внимание на уничтожении 6-й армии. Между собой генералы договорились, что, возможно, немного отложат начало операции «Сатурн», а вместо этого вплотную займутся операцией «Малый Сатурн», предусматривавшей удар в тыл и левый фланг группы армий «Дон». По плану это должно было лишить Манштейна возможности прийти на помощь окруженной группировке. План Манштейна по спасению 6-й армии назывался «Зимняя буря» и был разработан в полном взаимодействии со ставкой фюрера. План предусматривал прорыв через кольцо окружения и создание коридора для снабжения 6-й армии и пополнения ее людьми. Согласно приказу Гитлера удерживать оплот на Волге следовало до победного конца «с учетом будущих операций 1943 года». Манштейн прекрасно понимал, что, оставаясь на нынешних позициях, 6-я армия зиму не переживет, поэтому распорядился, чтобы его штаб разработал дополнительный план действий на случай, если у фюрера возобладает здравый смысл и он передумает. Новый план предусматривал выход 6-й армии из окружения и воссоединение ее с войсками группы армий «Дон». Операция получила название «Удар грома».
Операция «Зимняя буря», как и предсказывал Жуков, предполагала наступление в двух направлениях. Один удар должен быть нанесен из района Котельникова, а второй – со стороны реки Чир, западнее Дона. Правда, это направление удара пришлось почти сразу же исключить, так как не прекращающиеся атаки 5-й танковой армии Романенко сделали подготовку к наступлению невозможной. В итоге на помощь Паулюсу могли прийти только 57-й танковый корпус, сосредоточенный у Котельникова, и остатки разношерстной армии Гота.
57-й танковый корпус генерала Кирхнера был слишком слаб для выполнения этой задачи. Он состоял из двух румынских кавалерийских дивизий и 23-й танковой дивизии, в которой оставалось всего тридцать боеспособных машин. 6-я танковая дивизия, прибывшая из Франции, была более мощным формированием, но первые же впечатления по прибытии на место оказали крайне угнетающее воздействие на личный состав. 24 ноября командир дивизии австриец Эрхард Раус был вызван в королевский поезд Манштейна, стоявший в Харькове. Позже он вспоминал, что Манштейн расписал все в таких мрачных тонах, что ему сразу же захотелось сдаться.
Три дня спустя, когда первый эшелон дивизии разгружался в Котельниково, приветствием ей стал артиллерийский налет русских батарей. Солдаты пехотного полка один за другим выпрыгивали из вагонов, а вдалеке уже раздавалось громогласное «ура» советских войск, наступавших на станцию.
Генерал Гот принял 6-ю дивизию с распростертыми объятиями. Это была свежая полнокровная дивизия, переформированная в Бретани. В ее распоряжении имелось 160 танков и 40 штурмовых орудий. Очень скоро дивизии представилась возможность опробовать свое вооружение в деле. 3 декабря она схлестнулась в ожесточенном сражении с 4-м кавалерийским корпусом русских. Бой произошел в семи километрах к северо-западу от Котельникова. Советские войска понесли большие потери. Генерал Раус остался чрезвычайно доволен первыми результатами.
Узнав о прибытии дивизии Рауса, Еременко понял, что немцы готовят удар в северо-восточном направлении от Котельникова, но Сталин отказался перебросить резервные войска в опасный сектор.
3 декабря Гот передал в штаб Манштейна свои соображения по поводу предстоящей операции «Зимняя буря». Доклад начинался словами: «Задача: освобождение 6-й армии из кольца силами 4-й танковой армии». Но драгоценное время было уже упущено. 17-я танковая дивизия, которая должна была усилить ударную группировку Гота, по приказу фюрера осталась в резерве 8-й итальянской армии и присоединилась к войскам Гота только на пятый день после начала операции. Теперь Гитлер приказывал Готу не терять времени даром. Помимо всего прочего, фюреру не терпелось узнать, как покажут себя в деле новые танки «тигр», оснащенные 83-миллиметровыми пушками. Первый батальон этих танков был в спешном порядке сформирован и отправлен на Восточный фронт.