Таким образом, за 5 июля 48-й танковый корпус полностью прорвал первую полосу обороны 6-й гвардейской армии и продвинулся в глубь позиций 22-го стрелкового корпуса на 8—9 км, подойдя к переднему краю второй оборонительной линии на узком участке Луханино—Сырце в (Сырцов). Советская 67-я гвардейская стрелковая дивизия, на участок которой пришелся основной удар, была разгромлена, ее разрозненные части с наступлением темноты оставили отсечной рубеж Завидовка—Триречное и отступили на северо-восток, заняв позиции на участке Шепелевка—Луханино. Отдельные части и подразделения советских войск, общей численностью до стрелкового полка, оказались в окружении (Ги Сайер вспоминает, что в первый день операции были захвачены тысячи пленных, некоторые из которых сразу же предоставили списки сослуживцев, подлежащих расстрелу в первую очередь, однако значительную часть сдающихся немецкие солдаты безжалостно убили, чтобы не обременять себя лишними заботами; здесь следует заметить, что ветераны дивизии «Великая Германия» считают воспоминания Сайера фальсификацией на том основании, что он практически не указывает даты событий и географические пункты, а его имя не значится в сохранившихся списках личного состава дивизии, однако председатель ветеранской организации данного соединения, бывший командир разведывательного батальона майор Гельмут Шпатер (Helmuth Spaeter) в итоге все-таки признал, что многие военнослужащие вообще не были внесены в списки, а часть документов штаба дивизии оказалась утрачена, так что окончательное заключение по поводу достоверности утверждений Сайера сделать затруднительно). Тем не менее в связи с грубой тактической ошибкой, допущенной при организации главного удара на Бутово, достижение целей первого дня наступления — выход к реке Псел — оказалось для 48-го танкового корпуса под вопросом.
Тем более что для усиления обороны на рубеже по реке Пене на участке 67-й и 90-й гвардейских стрелковых дивизий была уже развернута 27-я истребительно-противотанковая артиллерийская бригада под командованием подполковника Никифора Чеволы.
2-й танковый корпус СС первый удар нанес в районе Стрелецкое—хутор Березов, на участке около 6 км (расчетная плотность бронетехники на участке прорыва — около 55—60 танков и САУ на километр фронта), в полосе обороны 52-й стрелковой дивизии 23-го гвардейского корпуса, находившейся под командованием полковника Ивана Некрасова. Главное тактическое преимущество, которым действительно обладали дивизии СС, — это отсутствие каких-либо возвышенностей перед их фронтом. Соответственно, если 48-й танковый корпус вынужден был проводить наступление в два этапа (первый — 4 июля, с целью захвата господствующих высот), что обнаружило перед противником направление главного удара корпуса, повлекло за собой дополнительные потери и уменьшило эффективность артиллерийской подготовки, то 2-й танковый корпус СС оказался в более выгодных условиях. Вместе с тем, по мнению С. Ньютона, хотя это обстоятельство и сыграло определенную роль в большем успехе войск СС, достигнутом ими 5 июля, штаб 2-го танкового корпуса СС и подчиненные ему дивизионные штабы разработали лучшие оперативно-тактические планы наступления, чем командование 48-го танкового корпуса.
Обергруппенфюрер СС Пауль Хауссер и начальник штаба 2-го танкового корпуса СС штандартенфюрер СС Вернер Остендорф (Werner Ostendorrf) составили план наступательных действий, предполагавший добиться прорыва главной полосы обороны противника на участке его 52-й стрелковой дивизии, через который провести боевые группы дивизии лейбштандарт СС «Адольф Гитлер» для наступления сначала в направлении Выковки (на глубину около 14 км), затем на Яковлево (на глубину около 20 км), а потом захватить мосты и переправы через реку Псел в 10 км севернее этого населенного пункта. Данный план показывает, что командование эсэсовского корпуса стремилось за первый же день наступления полностью преодолеть армейскую полосу обороны Воронежского фронта — разведывательным подразделениям было указано достичь рубежей в 9 км к северу от Прохоровки. Для решения поставленных задач три танковогренадерские дивизии СС и приданный в качестве усиления 315-й гренадерский полк 167-й пехотной дивизии, действовавший на левом фланге корпуса, нанесли ряд последовательных мощных ударов с целью взломать советскую оборону.
Дивизия лейбштандарт СС «Адольф Гитлер», которой с 4 июля командовал 35-летний оберфюрер СС Теодор (Тедди) Виш (Teodor Wisch), атаковала на направлении главного удара эсэсовского корпуса, поэтому ее усилили полковой группой 167-й пехотной дивизии, а вся дивизионная и корпусная артиллерия и основные подразделения обеспечения были сосредоточены так, чтобы организовать наиболее эффективную поддержку именно этому соединению. Наступательной боевой порядок дивизии состоял из трех эшелонов. В первый входили три ударные тактические группы, основу каждой из которых составлял моторизованный пехотный (панцер-гренадерский) полк (на левом фланге — полковая группа 315-го гренадерского полка), усиленный отдельными батареями штурмовых и самоходных истребительно-противотанковых орудий, реактивных минометов, полевой и зенитной артиллерии, саперными ротами. Ударной боевой группе, действующей в центре боевого порядка, была придана дивизионная рота танков «Тигр». Тактическая группа развития успеха была образована на основе танкового полка, поддерживаемого пехотным батальоном на бронетранспортерах, артиллерийским дивизионом, батареей самоходных истребительно-противотанковых орудий и батареей легких зенитных орудий. Группа резерва включала танковый разведывательный батальон дивизии, саперный батальон и батарею истребительно-противотанкового дивизиона.