Возможно, следующей контратаки 1-й Монгольский бронекавалерийский корпус и не выдержал бы, но во второй половине ночи с юга в атаку пошла 5-я бронебригада. Имея меньше полутораста БА-11, два десятка самоходных гаубиц и ни единого грузовика, она смогла взять на броню только мотострелков. Десантники же вынуждены были догонять пешком и прибыли к месту событий поздним утром, одновременно с 3-ей бронебригадой. За ночь вражеский плацдарм удалось только заблокировать, но с прибытием свежих сил, после бомбового удара Смушкевича, Потапов предпринял новый штурм высоты, с трудом продвигаясь к вершине. Взятые пленные показали, что на Баин-Цагане дерутся два полка свежей 23-й пехотной дивизии, ещё один полк которой застрял на восточном берегу перед разбитой советскими лётчиками переправой. Воздушное сражение над горой развернулось грандиозное, японцы дрались отчаянно, не останавливаясь перед тараном, лишь бы не допустить наши бомбардировщики к целям. Зенитная артиллерия будто сорвалась с цепи, лупя прямо в клубок дерущихся истребителей, раздавая и своим и чужим.
К вечеру 23-го числа, благодаря численному и огневому превосходству, пять расчётных полков против двух и только танковых пушек под четыреста стволов, против полусотни всех японских, Потапову удалось подняться на вершину. Но сопротивление врага отнюдь ещё не было сломлено и вымотанные непрерывным 24-часовым боем войска остановились. В этот момент в штаб армейской группы пришло сообщение от командира 1-й Монгольской кавдивизии о том, что противник занял крупными силами Большую Песчаную высоту на южном фланге. История с 3-ей кавдивизией повторилась в точности, с тем только отличием, что тут комдив, попытавшись вернуть позиции и наткнувшись на врага, сообщил об этом сам. Для Жукова это был удар под дых. Если раньше он и надеялся ликвидировать фланговую угрозу и продолжить своё наступление, то теперь об этом нечего было и думать. В резерве оставалась 6-я бронебригада на плацдарме, машины которой использовались для буксировки дивизионной и корпусной артиллерии, поскольку все тягачи были брошены в степь на подвоз запасов. Она насчитывала немногим больше сотни БА-11 и шестнадцать самоходных гаубиц, что примерно соответствовало безвозвратным потерям техники, понесённым при штурме горы Баин-Цаган. Атаковать на южном фланге такими силами немедленно нечего и думать. Надо было выводить из боя танковую бригаду, снимать с плацдарма пехоту или ждать, когда высвободятся силы на севере. К тому же, захваченные на Баин-Цагане пленные и документы показали, что армейской группе противостоит не одна дивизия и не две, а целая 6-я армия генерала Огису, состав которой был неизвестен. Нужна была пауза для перегруппировки войск и подвоза боеприпасов.
Но японцы придерживались другого мнения. Переправив на западный берег элитную 1-ю дивизию императорской армии, с утра 24-го июня начали наступление вниз по течению во фланг и тыл советскому плацдарму. Они шли, держась в пойме и оставляя фланговое охранение по возвышенностям на её краю, чтобы не подставляться под удар советских бронебригад. Прошедшие накануне дожди превратили долину Халхин-Гола в сеть болот, небольших бугров и гряд, которые с помощью сапёров успешно преодолевала пехота, но совершенно непригодных для передвижений броневиков. В то же время в степи промокший песок уплотнился, не сыпался и не поднимался тучами пыли в воздух, делая езду лёгкой и приятной.
6-я бронебригада, насчитывающая около ста двадцати бронемашин, усиленная двумя разведбатами дивизий 57-го корпуса, имевшими и ещё три десятка БА-11, но не с 76-миллиметровыми пушками, а с «сокрокапятками», в ночь на 24-е переправилась на западный берег. Но остановить продвижение японцев по труднодоступной местности не смогла. Её наскоки на фланг всякий раз натыкались на организованный огонь прямой наводкой из укрытий противотанковой и дивизионной артиллерии. Жуков, чтобы перекрыть пойму на левом берегу, приказал снять с плацдарма стоявший во втором эшелоне полк 82-й дивизии, но Огису, предвидя такое развитие событий, приказал своей 7-й дивизии, получившей маршевые пополнения и восполнившей потери, атаковать и связать советскую пехоту боем. И, надо сказать, что положение на плацдарме сразу стало критическим. Боеприпасы у советской артиллерии и миномётов были на исходе, благодаря чему на первый план вышло стрелковое оружие и «устаревшая» японская тактика вновь стала работать не только вокруг высот Песчаной и Зелёной, где местность была изрезана траншеями и ходами сообщения вдоль и поперёк, но и правее, перед фронтом 82-й дивизии.