Кроме этих артиллерийских систем, в войсках появились самоходные орудия различных калибров и предназначений. В период подготовки к битве «Воронежский фронт был усилен 31 артиллерийским и миномётным полком, 11 полками и одним дивизионом „Катюш“, 3 полками самоходной артиллерии, 28 полками и 7 истребительно-противотанковыми артиллерийскими бригадами. Всего фронт имел 8219 орудий и 262 боевые машины реактивной артиллерии».
Когда в штабе фронта верстали план обороны, сразу определили: наиболее опасным является левое крыло. Именно здесь заняли позиции 6-я и 7-я гвардейские армии. Это были сильные соединения, укомплектованные по гвардейскому штату. Командовали ими генералы И. М. Чистяков и М. С. Шумилов. Оба сталинградцы, закалённые в боях офицеры. Именно за спиной дивизий гвардейцев, уступом, был развёрнут второй эшелон Воронежского фронта. Здесь же сосредоточили резервы и основные средства усиления, в том числе и артиллерию. Две трети артполков и миномётов были сосредоточены на линии обороны двух гвардейских армий и непосредственно за их спиной.
Формируя оборонительные линии, Ватутин пошёл на риск. По предложению Варенцова в дивизиях второго эшелона были изъяты все артполки и выдвинуты вперёд. Во втором эшелоне оставили лишь полковую и батальонную артиллерию.
«По указанию С. С. Варенцова, — пишет Ю. Б. Рипенко, — штабом артиллерии Воронежского фронта были определены основные элементы общей системы артиллерийского огня в армиях: артиллерийская контрподготовка, огонь на период борьбы за главную и всю тактическую глубину полосы обороны, огонь по обеспечению стыков и флангов дивизий и армий, система противотанкового огня. Кроме того, отдельно разрабатывался план маневра (перегруппировок и перемещений) с целью усиления особо угрожаемых направлений в ходе оборонительного сражения».
Последнее особенно важно. И это покажет сражение. Для того чтобы командование могло оперативно реагировать на изменения обстановки в ходе боевых действий, предотвращать возможные прорывы и заделывать уже прорванную оборону, резервные части обеспечивались устойчивой связью со штабами и командными пунктами. А командиры должны были организовать надёжную артиллерийскую разведку, обеспечить батареи точными координатами основных целей.
Надо признать, что разведка всех видов и уровней на Воронежском фронте работала превосходно. Это помогло, прежде всего, определить направление и участок главного удара противника. Перед началом контрподготовки наши артполки и дивизионы «Катюш» имели нанесённые на карты главные цели — штабы, узлы дорог, артиллерийские позиции, броды, склады с боеприпасами и ГСМ. Артиллерийские наблюдатели и в период сражения продолжали находиться в окопах и на НП первой линии окопов.
Кроме всего прочего, в распоряжение Воронежского фронта прибыли четыре отдельные корректировочно-разведывательные авиаэскадрильи. По распоряжению Варенцова они работали в пользу 6-й и 7-й гвардейских армий. Корректировщики вели разведку местности, фотографировали линии обороны и исходные районы немецких войск. По архивным данным, на Воронежском фронте «только средствами артиллерийской инструментальной разведки в течение мая и июня вскрыто 944 цели, в том числе артиллерийских батарей — 330; миномётных — 41; отдельных орудий — 307; миномётов — 63, огневых точек — 203».
По плану подавления противника в период контрподготовки только в секторе 6-й гвардейской армии намечалось подавление 98 участков вероятного сосредоточения пехоты и бронетехники противника, 17 наблюдательных пунктов, 12 артиллерийских и миномётных батарей. В контрподготовке продолжительностью в 30 минут должны были участвовать 555 орудий и тяжёлых миномётов, 88 установок БМ-13.
В полосе 7-й гвардейской армии контрподготовку должны были провести 696 орудий и миномётов, 47 «Катюш» с продолжительностью огня 30 минут.
В отличие от контрподготовки, проведённой артиллерией Центрального фронта, здесь решено было обойтись более скромными средствами. Ограничились подавлением наиболее активных и достоверно разведанных батарей и явных целей.
Варенцов предложил Ватутину провести артиллерийскую контрподготовку с основных огневых позиций. Конечно, существовал риск. Но было очевидным, что после своей артподготовки немцы тут же ринутся в атаку, а это означало, что времени на ведение эффективного огня по батареям гвардейских армий у них не будет.
В период подготовки Варенцов со своими офицерами обошли все стыки армий и дивизий. Стыки беспокоили больше всего. Мало того что эти участки всегда слабее сплошного фронта и менее прочны в ходе боя, на флангах труднее было организовать управление артиллерийским огнём. Разные командиры, которые иногда имели разные задачи и почти всегда разный темперамент, разный стиль ведения боя.