Боевой порядок армий СтепФ также имел одноэшелонное построение, за исключением 53-й А. В связи с тем, что на данную армию возлагалась не только основная задача по прорыву обороны противника на Белгородском направлении, но также задачи по ликвидации вражеских войск в районе Белгорода и наступлению на Харьков, ее боевой порядок строился в два эшелона: в первом эшелоне – три стрелковые дивизии со средствами усиления (28-я гвардейская, 116-я и 252-я); во втором эшелоне – четыре дивизии (84, 214, 233 и 299-я). Три стрелковые дивизии первого эшелона были развернуты на фронте около 7 км, так что на каждую дивизию в среднем приходилось немногим более 2 км. Второй эшелон предназначался для развития наступления на Харьковском направлении, которое могло замедлиться в связи с ликвидацией белгородской группировки противника.
Все дивизии первого эшелона корпусов и полки первого эшелона этих дивизий, как правило, строили свой боевой порядок в два эшелона.
Развитие успеха в глубине вражеской обороны возлагалось на фронтовую и армейские группы развития успеха – 1-ю и 5-ю гвардейскую танковые армии, а также отдельные танковые и механизированные корпуса. Артиллерийское обеспечение ввода танковых армий в сражение и поддержка боевых действий танковых войск при завершении прорыва тактической зоны обороны противника входили в задачу артиллерии 5-й гв. А [662] .
Сражение началось в ночь с 2 на 3 августа, когда 208-я ночная ближнебомбардировочная дивизия полковника Леонида Юзеева из 2-й ВА ВорФ совершила 292 самолето-вылета для ударов по главной полосе обороны противника перед фронтом 5-й и 6-й гвардейских армий [663] . Одновременно по германским позициям на запланированных участках прорыва нанесли удары самолеты дальней авиации, которые совершили за ночь 370 самолето-вылетов [664] . После этого была проведена 160-минутная артиллерийско-минометная подготовка атаки советских войск, в которой участвовало около 6 тыс. артиллерийских орудий, средних и тяжелых минометов дивизионной, корпусной и армейской артиллерии, а также приданной артиллерии усиления РГК, переброшенной во второй половине июля с БрФ [665] .
Артподготовка на Воронежском и Степном фронтах была организована командующими фронтовой артиллерией генералами Сергеем Варенцовым и Николаем Фоминым по следующей схеме [666] . Подготовка началась по общему сигналу в 5 часов 3 августа, до рассвета, с мощного 5-минутного налета всех огневых средств по переднему краю противника. Затем в ожидании полного рассвета была сделана получасовая пауза (период паузы в графике артподготовки был обусловлен стремлением ввести неприятеля в заблуждение относительно точного времени начала атаки [667] ), а в 5.35 началась контрольная пристрелка и поверка прицелов, продолжавшаяся в течение одного часа. После этого, с 6.35 до 7.50, артиллерия обоих фронтов вела методический огонь по уничтожению и разрушению огневых средств и оборонительных сооружений противника, завершившийся огневым налетом всеми средствами реактивной артиллерии. С 7.55 до 8.00 реактивная артиллерия вела залповый огонь, все другие огневые средства нарастающими темпами обстреливали передний край главной полосы обороны противника, а пехота и танки ударных частей в это же время начали приближение к передовым неприятельским траншеям. В 8.00, по сигналу, переданному по радио, артиллерия перенесла свой огонь на вторые и третьи траншеи, проходившие в 500–800 м от переднего края вражеской обороны [668] , и вела его до 8.15, а стрелковые части и танки прорыва двинулись в атаку. В дальнейшем артиллерия двух фронтов еще в течение 45 минут вела огонь на подавление наиболее важных опорных пунктов и узлов сопротивления неприятельской обороны на глубине до 2 км. Орудия прямой наводки с началом атаки перешли на непосредственное сопровождение танков и пехоты, действуя в их боевых порядках.