К 6 часам соединения 2-го танкового корпуса СС 4-й танковой армии и 3-го танкового корпуса оперативной группы «Кемпф» перешли к совместным действиям, овладев селами Плота и Малое Яблоново. Далее усиленная боевая группа дивизии «Рейх» пыталась развить успех на Жимолостное, но здесь уже заняла позиции вновь прибывшая 10-я гвардейская механизированная бригада 5-го гвардейского механизированного корпуса. В ходе начавшегося боя бригада потеряла 13 танков, но дальше восточных окраин села Жимолостное эсэсовцы не продвинулись. Боевые группы 7-й и 19-й танковых дивизий 3-го танкового корпуса, наступавшие в это же время северо-восточнее Покровки, встретили организованное сопротивление частей 11-й и 12-й гвардейских механизированных бригад 5-го гвардейского Зимовниковского корпуса и противотанковый артиллерийский рубеж обороны 69-й армии, где также были остановлены. Наступление 6-й танковой дивизии на правом фланге 35-го гвардейского стрелкового корпуса позволило немцам выйти на окраины Авдеевки, однако все последующие атаки здесь также были отбиты. К исходу дня 15 июля обстановка в полосе 69-й армии стабилизировалась.
Это был последний день успешного наступления немецких войск в районе Курского выступа.
Исчерпав переданные Ставкой резервы и получив данные разведки о перемещении от Харькова 24-го танкового корпуса группы армий «Юг», командование Воронежского фронта в этот день было вынуждено отказаться от каких-либо активных действий, ограничившись ведением упорной обороны на занятых войсками рубежах, а также подготовкой двух новых оборонительных полос (их планировалось окончить к 5 часам утра 17 июля) и восстановлением поврежденной бронетехники. Хотя безвозвратные потери штатных и приданных соединений 5-й гвардейской танковой армии к 16 июля составили 334 из первоначального количества 985 танков и САУ, в строю находилось 444 боевых машины (с учетом находящихся в пути и ремонте всего в армии теперь насчитывалось 656 танков и САУ), что превосходило количество боеспособной бронетехники в частях 2-го танкового корпуса СС (312 танков и САУ) и 3-го танкового корпуса оперативной группы «Кемпф» (69 танков и САУ). Это позволяло рассчитывать на предотвращение дальнейших успехов противника на Прохоровском направлении. На Обоянском направлении командование Воронежского фронта уже не сомневалось в прочности обороны, поэтому в ночь с 15 на 16 июля 1-я танковая армия была выведена во второй эшелон фронта, передав свой участок войскам 5-й и 6-й гвардейских армий. Наряду с этим фронтовая авиация наносила массированные бомбарди-ровочно-штурмовые удары во всей полосе вражеского прорыва, от Беленихина и Шахова до Чапаева, стремясь воспрепятствовать подготовке противника к продолжению наступления (за 16 июля частями 2-й воздушной армии было совершено 723 дневных самолето-вылета, из которых 169 выполнили бомбардировщики 1-го бомбардировочного авиационного корпуса, а общие потери при этом составили 29 самолетов, из которых 11 бомбардировщиков).
В то же время после ликвидации вражеского плацдарма в междуречье Липового Донца и Северского Донца 4-я танковая армия и оперативная группа «Кемпф» сомкнули внутренние фланги и теперь могли консолидировать свои силы. Первоначально, несмотря на большие потери (например, в частях и соединениях группы «Кемпф» на 16 июля насчитывалось 95 боеготовых машин, а в 3-й танковой дивизии 48-го танкового корпуса — 30 танков), командование группы армий «Юг» планировало дальнейшие удары по советским войскам. Манштейн упоминает об отданных 16 июля приказах нанести силами 4-й танковой армии короткие удары на север и запад для окончательного разгрома противника южнее реки Псел, а также сосредоточении танков в целях удара с запада по противнику, находящемуся перед фронтом 52-го армейского корпуса. Фридрих Фангор сообщает по этому поводу, что Манштейн отдал командованию 4-й танковой армии приказ прекратить наступление на Курск, укрепить оборону занятой территории, оставить излучины рек Псел и Пена, занять исходную позицию южнее Псела для удара в тыл противника в рамках операции под кодовым наименованием «Роланд» {нем. Roland, германским командованием планировался односторонний охват сил 40-й армии. — П. Б.). 16 июля ударные соединения 4-й танковой армии и оперативной группы «Кемпф» проводили разведку боем и готовились к соответствующим перегруппировкам, однако времени для реализации этих замыслов у немцев уже не осталось.
Командование германской 6-й полевой армии 16 июля доложило в штаб группы армий «Юг», что, по данным радио-разведки, а также наземной и воздушной разведки, Южный фронт противника начнет 17 июля крупномасштабное наступление на участке обороны армии по реке Миус в районе Куйбышево—Дьяково—Дмитриевка, для проведения которого сосредоточены силы двух советских армий, одна из которых гвардейская — 2-я армия, а другая ударная — 5-я армия, со средствами усиления — 2-м и 4-м гвардейскими механизированными корпусами и отдельными танковыми бригадами (по оценкам немецкой разведки, всего около 500 танков). По распоряжению командования группы армий «Юг» все имеющиеся в его распоряжении резервы: 16-я моторизованная и 23-я танковая дивизии — в тот же день (16 июля) были переданы под управление 6-й армии, однако в их составе насчитывалось всего 108 танков и САУ — 42 боевые машины в моторизованной дивизии и 66 — в танковой, не считая еще 150—160 машин в четырех батальонах штурмовых орудий армейского подчинения. Вместе с тем Генеральный штаб сухопутных войск предупредил о подготовке еще одного вражеского удара, скоординированного с первым по месту и времени — войсками Юго-Западного фронта из района Изюма на Барвенково, против немецкой 1-й танковой армии, с целью окружения основной части сил 1-й танковой и 6-й армий восточнее Сталино. Две гвардейские армии Юго-Западного фронта (1-я и 8-я армии) были усилены 1-м гвардейским механизированным и 23-м танковым корпусами, а также шестью танковыми и самоходноартиллерийскими полками (свыше 500 танков и САУ по штатному составу). Для отражения этого вражеского наступления германское командование вынуждено было выделить 17-ю танковую дивизию и дивизию СС «Викинг» из состава 24-го танкового корпуса (всего 181 танк и САУ). Таким образом, группа армий «Юг» оказалась перед необходимостью обороняться в центре и на южном крыле против войск двух советских фронтов, что требовало задействовать соединения, участвовавшие в операции «Цитадель». По мнению военного хрониста 6-й армии доктора Мартина Франке (Martin Franke), наступление Юго-Западного и Южного фронтов было предпринято именно для того, чтобы ослабить немецкий натиск в районе Курска и Белгорода.