К исходу 26 июля обстановка сложилась так, что требовалось быстрое нанесение контрудара, чтобы не допустить форсирования немцами реки Дон. Поэтому командование фронтом было вынуждено вводить в бой соединения танковых армий по мере их выдвижения и развёртывания на правом берегу Дона. Так, 28-й танковый корпус был введён в бой 27 июля, а 23-й — лишь 30 июля и только одной бригадой. 22-й танковый корпус 4-й танковой армии смог переправиться через Дон только к концу дня 28 июля и вступить в бой на следующий день. В целом для этих боёв были характерны самостоятельные действия танковых частей и подразделений. Стрелковые части, действовавшие совместно с танками, упорства в бою не проявляли и при первом же огневом воздействии противника приостанавливали наступление, оставляя танки в одиночестве. Наступавшие танковые части слабо поддерживались артиллерией и авиацией, при этом немецкая авиация постоянно «висела» в воздухе. С обеих сторон определяющую роль в сражении играли подвижные части и подразделения. Они маневрировали, пытаясь обойти и окружить друг друга. Фронта, в классическом понимании этого слова, уже не существовало. Группы танков сражались в бескрайней степи, как эскадры кораблей на море, с боем добиваясь более выгодных позиций, загоняя противника в ловушки и засады, цепляясь на несколько часов или дней за населённые пункты, а затем покидая их. Ожесточённые бои в большой излучине Дона продолжались до 8 августа. Наступление прорвавшихся в тыл 62-й армии войск противника было остановлено, а окружённая группировка наших войск — деблокирована. Однако ликвидировать вышедшую к Дону группировку врага и восстановить фронт 62-й армии не удалось. Сказались ошибки, допущенные при организации и осуществлении контрудара. Танковые армии не были готовы к слаженным боевым действиям. На подготовку контрудара отводилась всего одна ночь. Тем не менее и немецкому командованию не удалось осуществить свои планы по окружению частей Красной Армии на западном берегу Дона, не удалось немцам и переправиться через Дон. Вместо быстрого прорыва на восток, к Волге, войска 6-й армии были вынуждены втянуться в затяжные бои, а затем и перейти к обороне для перегруппировки сил и пополнения.
Несколько лучше готовились контрудары отдельных танковых корпусов. Однако и они зачастую организовывались в предельно короткие сроки, и практически корпуса наносили их с ходу с выдвижением из глубины. В силу этого и контрудары танковых корпусов не всегда полностью достигали поставленных целей.
Так, противник, прорвав оборону 62-й армии на участке Бочара, Питомник (18 км западнее Сталинграда), развивал успех в общем направлении на Сталинград. В этой обстановке командующий 62-й армией поставил задачу 2-му танковому корпусу совместно с 37-й стрелковой дивизией нанести контрудар по противнику и остановить его. Приказ танковым корпусом был получен в 4 ч 30 мин 4 сентября 1942 года, а начало атаки назначалось в 5 часов этого же дня. Само собой разумеется, что, не имея необходимого времени для подготовки контрудара, корпус успеха не добился и отошёл на исходные позиции, понеся значительные потери.
В сентябре 1942 года началось формирование механизированных корпусов, при этом учитывался опыт создания корпусов танковых. Поэтому уже в самом начале в новые соединения включались части и подразделения специальных войск. Однако организация корпусов всё же была неодинаковой. Так, например, 1-й и 2-й механизированные корпуса имели по три механизированные и по одной танковой бригаде, истребительно-противотанковый и зенитно-артиллерийский полки, дивизион гвардейских миномётов, бронеавтомобильный, ремонтно-восстановительный батальоны, а также инженерно-минную роту, роты управления и подвоза ГСМ. 3-й и 5-й механизированные корпуса вместо одной имели по две танковых бригады, а 4-й и 6-й корпуса вместо танковых бригад были укомплектованы каждый двумя отдельными танковыми полками.
Таким образом, из шести механизированных корпусов полностью сформированных к началу 1943 года, имелось три типа организации, что сказывалось на численном составе новых соединений. В частности, по танкам это выглядело следующим образом. 1-й и 2-й мехкорпуса должны были иметь по 175, 3-й и 5-й — по 224, а 4-й и 6-й — по 204 танка. Однако основным являлся штат, по которому содержались два первых корпуса. Этот штат стал основой для формирования всех новых корпусов, на него же в последующем были переведены корпуса, имевшие другую организацию.