Кроме этого, на время операции армии был оперативно подчинен 3-й танковый корпус, имевший к началу наступления 78 боеготовых танков.
В состав артиллерии армии входило 39 76,2-мм полковых и 126 76,2-мм дивизионных пушек, 50 122-мм гаубиц, 12 152-мм гаубиц, 124 45-мм противотанковых пушек, 16 реактивных установок БМ-8 и 56 реактивных установок БМ-13, 184 50-мм, 260 82-мм и 66 120-мм минометов, 61 37-мм зенитное орудие и 117 зенитных крупнокалиберных пулеметов ДШК.
Укомплектованность армии автотранспортом оставляла желать лучшего — части и соединения армии суммарно располагали 1240 полуторатонными грузовыми автомобилями, что составляло 60% к штату, и 31 автоцистерной на базе автомобиля ЗиС-5, что составляло 70% к штату.
Ввод армии в бой прямо с марша не позволил заблаговременно создать необходимые для ведения наступательных операций запасы. В первую очередь это касалось боеприпасов: к моменту начала наступления войска армии имели в среднем по 2,6 боекомплекта. Запасы боеприпасов к зенитным средствам были удручающе малы: 0,9 боекомплекта к зенитным пулеметам и 1,2 боекомплекта к 37-мм зенитным пушкам. В то же время потребность армии в боеприпасах для выполнения поставленной задачи оценивалась командованием армии в 3 боекомплекта по патронам, минам и снарядам дивизионной артиллерии и в 4 боекомплекта снарядов для артиллерии усиления. Обеспеченность армии топливом составляла в среднем 5 заправок и не внушала больших опасений. Запасы продовольствия и фуража составляли 5–8 сутодач.
В первой половине дня 19 августа войска армии получили письменный приказ о подготовке наступления. В ночь на 20 августа он был дополнен плановой таблицей наступательного боя, а в течение 20 августа до войск были доведены основные положения плана действий поддерживающей наступление 1-й воздушной армии. 21 августа части 3-й танковой армии начали занимать исходное положение для наступления, сменяя стрелковые части 61-й армии. Немедленно дала о себе знать поспешность ввода армии в бой — «…часть оперативных работников и командиров вынуждены были отрывать время на руководство выгрузкой войск. Кроме того средний и старший комсостав прибывших частей в исходное для наступления положение 21.8.42 не сумели полностью отработать на местности все вопросы по организации взаимодействия и планированию боя». К исходу 21 августа войска 3-й танковой армии заняли исходное положение для наступления:
— 3-й танковый корпус, усиленный 342-й стрелковой дивизией и 105-й мотострелковой бригадой, изготовился к наступлению на участке Кричина, Новогрынь;
— 15-й танковый корпус с подчиненной ему 154-й стрелковой дивизией развернулся на участке Новогрынь, Хлопков;
— 12-й танковый корпус с подчиненной ему 264-й стрелковой дивизией занял позиции на участке Хлопков, Грынь;
— 1-я Московская Краснознаменная гвардейская мотострелковая дивизия и 179-я отдельная танковая бригада — во втором эшелоне за левым флангом армии.
План наступления 3-й танковой армии в Козельской операции.
Отданным боевым приказом предусматривалось наступление 154-й стрелковой дивизии и 15-го танкового корпуса на Мызин, далее в направлении реки Вытебеть и выход в район Перестряж, Починок. 264-й стрелковой дивизии и 12-му танковому корпусу предписывалось наступать в направлении Озерна, Сорокино, Обухово и занять район Медынцево, Никитское, Старица. Обгон стрелковых дивизий танковыми корпусами должен был произойти по выходе пехоты на западный берег реки Вытебеть. 1-й Московской Краснознаменной гвардейской мотострелковой дивизии предстояло по выходе 264-й стрелковой дивизии на меридиан Сорокино перейти в наступление на Красногорье и прикрыть действия армии с юга. 179-я отдельная танковая бригада оставалась в резерве командующего армией.
В 6 часов 15 минут 22 августа после полуторачасовой артиллерийской подготовки и налета бомбардировщиков 1-й воздушной армии 154-я и 264-я стрелковые дивизии перешли в наступление. Мощь артиллерийского удара (на 11-километровом фронте прорыва задействовалось 934 орудия, миномета и установки реактивной артиллерии) оказалась столь высокой, что противник к концу артподготовки начал неорганизованно отступать, бросая вооружение, снаряжение и имущество. За первые часы боя 154-я и 254-я стрелковые дивизии продвинулись на 3–4 км при незначительном сопротивлении противника. Обстановка представлялась командованию благоприятствующей немедленному вводу в бой танковых корпусов, и в 10 часов войска 12-го танкового корпуса начали выдвижение из исходного района. К 11 часам утра передовые бригады 12-го танкового корпуса вышли на уровень передовых частей стрелковых дивизий.
Ход боевых действий 22 августа 1942 г.
Однако к этому моменту противник в значительной степени оправился от внезапности нанесенного удара. Наступавшие войска подверглись ожесточенным атакам немецкой авиации — к этому моменту «…авиация противника, беспредельно господствуя в воздухе, сделала 500–600 самолетовылетов только для воздействия на боевые порядки стрелковых дивизий и 12-го танкового корпуса. Части были буквально прижаты к земле». Действия истребительной авиации, прикрывавшей наступление 1-й воздушной армии, были подвергнуты в докладе командования 3-й танковой армии об итогах боевых действий резкой критике: «Истребительная авиация 1-й воздушной армии в критический момент отсутствовала на поле боя, а если отдельные самолеты и поднимались с аэродромов, то при встрече с истребителями противника трусливо уходили обратно. Как правило, истребители 1-й воздушной армии не достигали боевых порядков наступающих частей, а кружились над расположением тылов армии. (…) Истребительная авиация 1-й воздушной армии не обеспечила с воздуха действий войск 3-й танковой армии». Темп продвижения войск армии резко снизился, что позволило противнику закрепиться на промежуточных рубежах и ввести в бой вторые эшелоны оборонявшихся войск. Наступление превратилось в медленное кровопролитное «выдавливание» с позиций упорно оборонявшегося противника.
Около полудня 22 августа от 3-го танкового корпуса поступило донесение об успешном продвижении на запад и захвате Сметских Выселок (при проверке не подтвердившееся). Исходя из замедления продвижения вперед войск левого фланга армии и сравнительно успешных действий на правом фланге, командование армии приняло решение немедленно перебросить 15-й танковый корпус и 1-ю Московскую Краснознаменную гвардейскую мотострелковую дивизию на правый фланг армии и развивать наступление в направлении Сметские Выселки — Слободка. В 14 часов 17-я мотострелковая бригада и 13-я и 105-я танковые бригады 15-го танкового корпуса перешли в наступление с рубежа восточнее Сметских Выселок.
К исходу дня 22 августа войска 3-й гвардейской танковой армии занимали следующее положение:
