Далее для непосредственного сопровождения корпусам армии были приданы наиболее подвижные артиллерийские воинские части: 3-му механизированному корпусу – 35-й истребительно-противотанковый, 265-й минометный полки и два дивизиона полевой РА (405-й отдельный гвардейский минометный дивизион и дивизион 36-го гвардейского минометного полка РА на шасси Т-60); 6-му танковому корпусу – 1838-й, 538-й истребительно-противотанковые и 270-й минометный полки, 79-й гвардейский минометный полк и дивизион 36-го гвардейского минометного полка полевой РА; 31-му танковому корпусу, действовавшему во втором эшелоне армии, – 1244-й истребительно-противотанковый артиллерийский полк и дивизион 36-го гвардейского минометного полка РА. Кроме того, в артиллерийско-противотанковом резерве армии были оставлены 1840-й и 1842-й истребительно-противотанковые полки 28-й истребительно-противотанковой бригады.
Успешно была решена проблема организации взаимодействия артиллерии с подвижными соединениями. Помимо заранее организованной связи, сигналов, личного общения командиров танковых и артиллерийских воинских частей широко использовались артиллеристы-корректировщики в радийных танках.
Важным вкладом в достижение цели наступления явился вывод артиллерии в позиционные районы, пристрелка и обеспечение боеприпасами. В процессе подготовки к операции естественно значительную часть артиллерии армий пришлось переместить из одних позиционных районов в другие. Опыт войны показал, что этот вид маневра оказался более сложным, чем вывод артиллерии из районов предварительного сосредоточения в позиционные районы. Например, на одном Воронежском фронте внутри армий сменяло свои позиционные районы 40 артиллерийских и минометных полков. Кроме того, к участкам прорывов фронта стягивалось еще 72 артиллерийских и минометных полка, прибывающих из резерва Ставки ВГК или из других армий фронта. Как правило, все они выводились в позиционные районы за 1–2 дня до начала операции.
Развернутая в боевой порядок артиллерия должна была пристрелять цели или реперы, не раскрыв противнику намерений советского командования. При этом широко применялась два метода пристрелки – метод пристрелочных орудий и пристрелка одного орудия от дивизиона, располагавшегося на одной огневой позиции.
Обстановка требовала, чтобы огневые позиции артиллерии были максимально приближены к переднему краю, чем обеспечивалась большая дальность поддержки наступающих войск огнем с исходных позиций.
Время показало, что службы артиллерийского снабжения фронтов, армий и командиры артиллерийских соединений и воинских частей провели большую работу по ремонту материальной части артиллерии, средств тяги, приборов и другой военной техники. Артиллерийские воинские части, понесшие в оборонительном сражении большие потери, были доукомплектованы личным составом и материальной частью. В результате этих мероприятий артиллерия в целом имела удовлетворительную укомплектованность военной техникой и личным составом.
Известно, что к началу операции наступавшие армии были полностью обеспечены боеприпасами. Например, армиям Воронежского фронта было подвезено 1,5 млн снарядов и мин. Кроме этого, в резерве командующего артиллерией фронта генерал-лейтенанта артиллерии С.С. Варенцова было сосредоточено дополнительно 0,5 млн снарядов и мин. Как потом выяснилось, это количество артиллерийских боеприпасов почти в полтора раза превысило последующий расход их за всю операцию.
Итак, артиллерия Воронежского и Степного фронтов к исходу 2 августа была полностью готова к выполнению стоявших перед нею задач по артиллерийскому обеспечению контрнаступления на харьковском направлении.
3 августа утром по приказу Ставки ВГК началось наступление войск Воронежского и Степного фронтов одновременным ударом артиллерии главных группировок обоих фронтов. Согласно замыслу, в наступление перешли войска 6-й и 5-й гвардейских армий Воронежского фронта и 53-й армии, а также правофланговый стрелковый корпус 69-й армии Степного фронта. Артиллерийская подготовка, начавшаяся в 5 часов утра, в армиях Воронежского фронта проводилась по графику фронта, а в 53-й армии Степного фронта она продолжалась всего 30 минут вместо 2 часов 55 минут.
По докладам командующих артиллерией армий эффективность артиллерийской подготовки была достаточно высокой. Особенно большие потери враг понес от первого огневого налета, прежде всего, благодаря внезапности его проведения и большой плотности огня.
Сразу после завершения артиллерийской подготовки войска перешли в атаку, поддержка которой осуществлялась строго по плану. Так, с началом движения пехоты в атаку вся артиллерия, за исключением групп ДД, открывала огонь по первым траншеям и вела его с максимальным темпом до подхода стрелков на безопасное удаление от своих разрывов. После этого переносила огонь на вторые, а затем в том же порядке и на третьи траншеи. Затем с овладением наступавшей пехотой третьей траншеей, которая отстояла на 500–800 м от первой, артиллерия вела заранее спланированный огонь по узлам сопротивления на глубину до 2 км.