Командующий 5-й гвардейской армией генерал Жадов вечером 11 июля получил задачу утром следующего Дня организовать удар левофланговым 33-м гвардейским стрелковым корпусом совместно с 5-й гвардейской танковой армией в направлении Больших Маячков, а правофланговым 32-м гвардейским стрелковым корпусом во взаимодействии с 6-й гвардейской армией — на Малые Маячки. Ближайшей задачей дня для армии был выход в район Грезное—Малые Маячки, последующей — продвижение до Яковлева. На усиление армии были переданы 12-я минометная и 29-я гаубичная артиллерийская бригады.
Главный удар планировалось нанести силами четырех стрелковых дивизий под управлением 33-го гвардейского стрелкового корпуса (42-я Краснознаменная, 9, 95, 97-я воздушно-десантная гвардейские стрелковые дивизии), а также приданной 52-й гвардейской стрелковой дивизии 6-й гвардейской армии, построенных в один эшелон, с наибольшим усилением на левом фланге. В резерве оставалась 6-я гвардейская воздушно-десантная стрелковая дивизия 32-го гвардейского стрелкового корпуса.
9-я гвардейская воздушно-десантная стрелковая дивизия, на которую возлагалась основная задача по поддержке наступления 5-й гвардейской танковой армии, получила приказ во взаимодействии с 42-й гвардейской стрелковой дивизией справа, действующей на стыке 9-й и 95-й гвардейских стрелковых дивизий, и 2-м гвардейским танковым корпусом слева, а также с 29-м гвардейским танковым корпусом, который наступает на участке действий дивизии, уничтожить противника и занять рубеж совхоз «Комсомолец»—Ивановский Выселок. Действия дивизии поддерживал 7-й гвардейский воздушно-десантный артиллерийский полк (по штату — 24 пушки типа ЗИС-З и 12 гаубиц калибра 122 мм), а также гвардейский истребительно-противотанковый артиллерийский дивизион.
Части 42-й и 95-й гвардейских стрелковых дивизий, кроме дивизионной артиллерии, получили на усиление из армейского резерва 301-й гвардейский истребительно-противотанковый артиллерийский полк и два отдельных гвардейских истребительно-противотанковых дивизиона.
При этом командующие обеими гвардейскими армиями, предназначенными для участия в наступлении на направлении главного удара, в своих воспоминаниях признаются, что практически не знали оперативной обстановки в полосе действий своих войск, информация штаба фронта о противнике и собственных соединениях была отрывочной и поступала нерегулярно.
Всего в контрударе на Прохоровском направлении в составе 5-й гвардейской танковой армии (с учетом приданных соединений и частей усиления) должны были принять участие 838 боеготовых танков и САУ, 409 артиллерийских орудий и 495 минометов, 39 реактивных установок, причем еще 101 танк и САУ и 20 противотанковых орудий находились в пути к фронту, задержавшись из-за поломок, а 24 боевые машины оказались в ремонте. Артиллерия усиления на направлении главного удара 5-й гвардейской танковой армии насчитывала 190 орудий калибра 76 мм и выше, а для поддержки действий 5-й гвардейской армии в излучине реки Псел было сосредоточено 145 таких орудий. В целом в полосе 5-й гвардейской и 5-й гвардейской танковой армий, на 15-километровом участке излучины реки Псел и района Прохоровки, с учетом артиллерии всех задействованных здесь в наступлении 12 июля соединений, было сосредоточено около 550 орудий (из них 335 калибра свыше 76 мм) и 500 минометов, 118 реактивных установок. Следовательно, на направлении главного удара советским войскам удалось создать плотность боевой техники по танкам и САУ около 55 машин на километр фронта (по данным В. Замулина — 50), по артиллерийским орудиям и минометам в целом — около 78 стволов на километр, по реактивным установкам и артиллерийским орудиям калибра 76 мм и выше — 30 стволов на километр. Как следует из этих показателей, по концентрации боевых средств советская группировка не уступала максимальным параметрам, которых удалось добиться противнику на момент начала его операции «Цитадель» (см. выше).
Вместе с тем основные силы артиллерии 5-й гвардейт ской танковой армии начали подходить в район Прохо-ровки вечером 10-го и утром 11 июля, оказавшись под авиационными ударами, в условиях успешного наступления противника и неопределенности собственных рубежей развертывания (первоначально намеченные рубежи были потеряны). В связи с этим подразделениям армейской артиллерии удалось выйти на огневые позиции лишь во второй половине дня 11 июля, а приданные артиллерийские части, многие из которых в то же время задействовались на других участках, стали прибывать только к вечеру и в ночь на 12 июля. Кроме того, ночной рейд 6-й танковой дивизии 3-го танкового корпуса оперативной группы «Кемпф» в район села Ржавец позволил немцам уничтожить часть приданной артиллерии в ходе перегруппировки, а также отсечь тылы ряда артиллерийских подразделений, предназначенных для усиления 5-й танковой армии, оставив их без боеприпасов (в частности, 1529-й тяжелый самоходно-артиллерийский полк, имевший на вооружении 152-мм САУ образца СУ-152, очень опасные для всех типов немецких танков, прибыл под Прохоровку к исходу 12 июля с одним боекомплектом и без своих тыловых подразделений).
Положение затруднял беспорядок в штабах соединений Воронежского фронта. Так, полковник Федор Андреевич Антонов, командир 10-й истребительно-противотанковой артиллерийской бригады, прибывшей из состава Юго-Западного фронта (60 дивизионных и противотанковых 76- и 57-мм орудий), с 18 часов 11 июля до 2 часов 12 июля получил четыре противоречащих друг другу приказа на перемещение от штаба Воронежского фронта, штаба 5-й гвардейской танковой армии, командующего артиллерией 69-й армии и самого генерала Ватутина. Для прекращения неразберихи на армейском и корпусном уровне требовалось непосредственное вмешательство командующего фронтом, однако об отданных им лично распоряжениях не всегда оповещались штабы фронта и армий.