Особенности применения артиллерии в операции определялись большим насыщением войск артиллерийскими средствами – на главных направлениях на 1 стрелковый полк приходилось в среднем от 3 до 5 артиллерийских полков[10]. Для надежного огневого поражения противника предусматривалось проведение в полном объеме артиллерийского наступления. В армиях Западного и Брянского фронтов создавались артиллерийские группы разрушения, дальнего действия, гвардейских минометов, а также зенитно-артиллерийские группы. Артподготовка планировалась продолжительностью до 2 часов 45 минут. Артиллерийскую поддержку намечалось осуществить огневым валом на глубину до 1,5 км. В артиллерийских частях были подготовлены данные для артиллерийского наступления – каждая артиллерийская батарея имела точную схему и панораму целей, а каждый дивизион – фотографическую панораму своего участка прорыва. Форсированно велись работы по оборудованию наблюдательных пунктов и огневых позиций – к началу наступления в армиях были оборудованы артиллерийские наблюдательные пункты (из расчета 4 пункта на 1 км) и открытые огневые позиции (из расчета 10 позиций на 1 км фронта)[11]. Подготовка такого большого количества наблюдательных пунктов и огневых позиций не давала противнику возможности заблаговременно определить группировку артиллерии. Размещение материальной части артиллерии в позиционных районах производилось с таким расчетом, чтобы обеспечить наибольшую досягаемость огня всех систем, а также использовать огонь тяжелых гаубиц на наиболее выгодных дальностях для разрушения оборонительных сооружений противника. При этом легкие артбригады предназначались для разрушения траншей первой и второй линий, устройства проходов в проволочных заграждениях неприятеля, стрельбы прямой наводкой по траншеям и амбразурам при сопровождении пехоты и танков; 122-мм гаубицы размещались на таких огневых позициях, с которых они могли обеспечить пристрелку скрытых подступов к переднему краю и разрушить сооружения в глубине обороны противника; 152-мм гаубицы распределялись по фронту в соответствии с характером объектов подавления, причем их позиции приближались на 2–3 км к передовым частям пехоты, чтобы обеспечить наибольшую эффективность и дальность огня. Тяжелые пушечные бригады и полки были предназначены преимущественно для контрбатарейной борьбы. Бригады орудий большой мощности намечалось использовать для разрушения особо прочных сооружений в полосе прорыва. Основная масса артиллерии была выведена на огневые позиции всего за двое суток до начала наступления. Инженерное оборудование огневых позиций к этому времени было закончено. Орудия для стрельбы прямой наводкой выкатывались на огневые позиции ночью накануне наступления.
По сравнению с предыдущими операциями существенные изменения произошли в планировании применения бронетанковых и механизированных войск. Они обусловливались главным образом возросшими возможностями этого рода войск и наличием глубоко эшелонированной обороны противника. В состав танковых групп непосредственной поддержки пехоты были включены полки самоходной артиллерии. Самоходные установки должны были наступать за танками, поддерживая их действия огнем. Новым было также то, что в некоторых армиях танки непосредственной поддержки пехоты придавались не только дивизиям первого, но и второго эшелона. Танковые армии однородного состава впервые намечалось применить в качестве подвижных групп фронтов для развития тактического успеха в оперативный[12]. Командование танковых объединений и соединений выбрало пути для выхода танков в выжидательные районы, наметило маршруты перехода через свои боевые порядки, исходные позиции для атаки.
Особое внимание уделялось инженерной подготовке предстоящего наступления. Армии получили на усиление от 3 до 11 инженерно-саперных и понтонных батальонов, так что плотность инженерно-саперных рот на 1 км достигла 4,7–7,6 (в контрнаступлении под Москвой – 1, под Сталинградом – 1,2); в состав 11-й гв. А к 13 июля было дополнительно передано 10 штурмовых инженерно-саперных бригад пятибатальонного состава и понтонно-мостовой батальон; выполнен большой объем работ по маскировке и подготовке исходного положения для атаки, которое было приближено к противнику до 300–400 м, а также проделыванию проходов в минных полях (на участке прорыва 11-й гв. А с этой целью было снято 30 тыс. противотанковых и 12 тыс. противопехотных мин, а также проделано 238 проходов для пехоты и танков в своих минных полях); для обеспечения маневра войск только в полосе БрФ построено 250 км новых дорог, сооружено 75 мостов под грузы 10–60 тонн, отремонтировано и восстановлено 35 мостов и подготовлено 39 бродов, а на участке 11-й гв. А ЗапФ в полосе каждого корпуса подготовлено по шести мостов и бродов через реки Жиздра и Вытебеть[13].
К началу операции во всех частях и соединениях была организована надежная телефонная, телеграфная и радиосвязь, были составлены таблицы сигналов, подготовлены обходные линии, созданы запасы средств связи (в 11-й гв. А было сосредоточено до 5 тыс. радиостанций[14]) и полностью приведена в готовность материальная часть. Это обеспечило непрерывное продвижение линий связи за войсками и бесперебойность управления. Связь с Генеральным штабом Красной армии к началу наступления осуществлялась по телеграфу, телефону, радио и подвижными средствами; между штабами фронтов связь поддерживалась по телеграфу и по радио, а с пунктами управления штабов – по телеграфу, телефону и подвижными средствами; связь штабов фронтов со штабами армий устанавливалась по телеграфу, телефону, радио и подвижными средствами; по фронту, между армиями, связь организовывалась по телеграфу, радио, подвижными средствами, а на стыках армий между фланговыми дивизиями – по телефону и подвижными средствами. Для артиллерийского обеспечения танковых корпусов при их вводе в прорыв была создана специальная сеть радиосвязи. В нее включались радиостанции командующих армиями, командующих артиллерией, командующих бронетанковыми войсками, командиров соответствующих артиллерийских частей и соединений, а также корректировщиков огня. Такая организация связи (проводной и радио) не только обеспечивала управление войсками в исходном положении, но и допускала создание новых сетей при перегруппировках войск, производимых в соответствии с новыми задачами, поставленными перед ними.
В подготовительный период значительную работу по снабжению войск материальными средствами провели органы тыла: армейские и войсковые тылы создали в войсках и на складах запасы в таких размерах, которые обеспечивали бесперебойное питание развернувшейся в крупных масштабах наступательной операции. Перед началом наступления войска имели 2–3 комплекта боеприпасов, 3–4 заправки горючего, 15–20 норм суточной дачи продовольствия, что обеспечивало ведение боевых действий на всю глубину операции[15]. Таких результатов удалось добиться благодаря тому, что пропускная способность железных дорог намного возросла по сравнению с зимой 1942/43 года и полностью отвечала потребностям войск. Войска ЦФ продолжали базироваться на железную дорогу Курск – Касторное – Елец, их основные базы снабжения размещались в районах Елец, Касторное и Щигры. На ЗапФ 50-я А базировалась на железнодорожные участки Тихонова Пустынь – Сухиничи – Думиничи; 11-я гв. А совместно с 61-й армией БрФ – на железнодорожный участок Горбачево – Манаенки – Белев – Козельск, хотя основные армейские базы снабжения размещались на участке Сухиничи – Козельск, рокадное положение которого давало возможность снабжать войска армии с обоих флангов. Войска БрФ базировались на железнодорожные участки: Тула – Узловая – Волово; Волово – Ефремов; Тула – Горбачево; Волово – Горбачево – Белев, а также Тула – Козельск; распорядительными станциями фронта были Узловая, Тула; грузы подавались составами-«летучками» на станции Лихвин, Козельск, Манаенки – Выползово, откуда автотранспортом доставлялись на дивизионные обменные пункты. Обменные пункты дивизий первого эшелона располагались в 4–8 км от переднего края, армейские склады – в 20–25 км, отделения армейских складов с запасами на грунте – в 25–30 км, фронтовые склады находились на удалении 180–200 км от переднего края[16]. Перевозка грузов на склады и к войскам осуществлялась по твердому графику (только войска БрФ ежедневно использовали для этого до тысячи автомашин). С целью облегчения работы автотранспорта и увеличения грузооборота, помимо основных автомобильных и профилированных дорог, к началу операции была подготовлена сеть армейских грунтовых дорог, обеспечивающая широкий маневр материальными средствами. Автотранспорт армейских автомобильных батальонов приходилось использовать преимущественно на коротких участках таких грунтовых дорог.