Создание такой мощной наступательной группировки вызывалось необходимостью решить важную стратегическую задачу силами одного фронта, что обычно делали несколько фронтов. Сосредоточение огромного количества сил и средств в составе одного фронта, большой пространственный размах операции требовали от командиров всех степеней, штабов и политических органов тщательной, всесторонней подготовки наступления, продуманного планирования боя и операции.
Замысел Львовско-Сандомирской операции, разработанный штабом фронта, в основе которого лежала идея нанесения двух мощных ударов, был тщательно изучен Верховным Главнокомандующим И. В. Сталиным, членами Политбюро ЦК партии и Государственного Комитета Обороны, в Ставке и Генштабе.
Ставка утвердила фронтовой замысел лишь с некоторыми изменениями. Фронт, располагая значительными силами и средствами, был в состоянии нанести одновременно два мощных удара.
Замыслом предусматривался прорыв вражеской обороны на рава-русском и львовском направлениях, разгром противостоящего противника и выход на рубеж Грубешув, Томашув, Яворов, Николаев, Галич с одновременным окружением и уничтожением его бродской группировки и последующим развитием наступления к Висле и в предгорья Карпат.
Главный удар наносился на львовском направлении силами трех общевойсковых армий: 60-й (командующий генерал-полковник П. А. Курочкин), 38-й (командующий генерал-полковник К. С. Москаленко), 5-й гвардейской (командующий генерал-лейтенант А. С. Жадов); двух танковых: 3-й гвардейской (командующий генерал-полковник П. С. Рыбалко), 4-й (командующий генерал-полковник Д. Д. Лелюшенко) и конно-механизированной группы генерал-лейтенанта С. В. Соколова. Этим войскам предстояло рассечь вражескую группировку и создать выгодные условия для овладения Дрогобычским промышленным районом и наступления к Висле,
Второй удар планировалось нанести на рава-русском направлении силами двух общевойсковых армий: 3-й гвардейской (командующий генерал-полковник В. Н. Гордов) и 13-й (командующий генерал-лейтенант Н. П. Пухов); 1-й гвардейской танковой армии (командующий генерал-полковник М. Е. Катуков) и конно-механизированной группы генерал-лейтенанта В. К. Баранова. Эти войска должны были наступать в тесном взаимодействии с войсками левого крыла 1-го Белорусского фронта и кратчайшим путем выйти к Висле.
Для обеспечения наступления главной группировки с юга предусматривалось нанесение вспомогательных ударов на Галич и Станислав двумя армиями левого крыла фронта: 1-й гвардейской (командующий генерал-полковник А. А. Гречко) и 18-й (командующий генерал-лейтенант Е. П. Журавлев).
В целях достижения успеха командующий фронтом пошел на смелое массирование сил и средств на рава-русском и львовском направлениях. Здесь на общем фронте в 225 км были сосредоточены 41 дивизия, 3 танковые армии и 2 конно-механизированные группы. На двух участках прорыва общей протяженностью 26 км (около 6 процентов всей протяженности линии фронта) находилось более 50 процентов стрелковых дивизий, до 90 процентов танков и самоходно-артиллерийских установок, свыше 70 процентов артиллерии и вся авиация фронта.
Фронт имел глубокое оперативное построение. В первом эшелоне находилось шесть общевойсковых армий, во втором — одна. Эшелон развития успеха состоял из трех танковых армий и двух конно-механизированных групп. Один стрелковый корпус (47-й) находился в резерве. Все это обеспечивало нанесение мощного первоначального удара и наращивание усилий в ходе операции.
Армиям, соединениям и частям всех родов войск ставились активные задачи, успешное выполнение которых во многом зависело от четкого взаимодействия, творческой инициативы и дерзких, стремительных действий. Общевойсковые армии должны были взломать тактическую оборону, разгромить оперативные резервы противника, обеспечить ввод в сражение подвижных войск фронта и во взаимодействии с ними завершить разгром вражеских группировок.
Быстрое завершение прорыва обороны противника и развитие успеха в оперативной глубине было связано главным образом с правильным использованием танков и самоходно-артиллерийских установок.
Следует отметить, что в первом периоде Великой Отечественной войны танки использовались, как правило, децентрализованно. Это объяснялось недостатком бронетанковой техники в войсках, В последующих периодах войны появилась возможность кроме подвижных групп фронтов и армий создавать также специальные группы танков непосредственной поддержки пехоты.
Из выжидательных районов или с исходных позиций танки проходили через боевые порядки пехоты в ходе артиллерийской и авиационной подготовки. Преодолевая минные поля, танки врывались в расположение противника и подавляли его огневые средства. Обычно танки двигались на 400–500 м впереди пехоты. За ними следовали самоходно-артиллерийские установки, которые вели борьбу с огневыми средствами врага, затруднявшими продвижение пехоты и танков.