Кто был автором идеи создания танковых армий на Сталинградском фронте, пока не ясно. Самым ранним документом, обнаруженным автором, в котором озвучивается эта идея, является шифровка Федоренко Сталину от 17 июля 1942 г. Он пишет: «[В] Районе Сталинграда крайне необходимо создать одну танковую армию [в] составе: трех танковых корпусов, одной отдельной танковой бригады, двух стрелковых дивизий, двух полков ПТО, двух полков ПВО»[40]. Предполагаемым сроком готовности танковой армии Федоренко предлагал назначить 1 августа. Такой срок формирования был относительно реалистичным, особенно с учетом того, что управление танковой армии предлагалось развернуть на базе управления одной из общевойсковых армий бывшего Юго-Западного фронта. Предложение Федоренко было достаточно разумным. Трехкорпусной состав танковой армии с отдельной танковой бригадой стал фактически стандартом Красной армии заключительного периода войны в 1945 г. Отказались в 1944–1945 гг. от включения в состав танковых армий стрелковых дивизий, была найдена замена в лице механизированных корпусов с сильной мотопехотной составляющей. Также с самого начала Федоренко заложил в состав танковой армии отдельную танковую бригаду для решения частных задач без раздергивания танковых корпусов. Отдельная танковая бригада в прямом подчинении командарма станет неотъемлемой частью танковой армии в 1944–1945 гг.
Вопрос о том, быть или не быть танковым армиям в составе Сталинградского фронта, был решен несколькими днями спустя. В ходе переговоров по прямому проводу между И. В. Сталиным и командованием фронта вечером 23 июля Верховным был утвержден представленный план формирования и сосредоточения 1-й и 4-й танковых армий. Они формировались по оперативной директиве № 0096/оп от 0.23 24 июля штаба Сталинградского фронта. Каждая из армий должна была состоять из двух танковых корпусов, трех стрелковых дивизий, двух артиллерийских полков ПТО с 76-мм орудиями, двух полков ПВО и одного гвардейского минометного полка. 1-я танковая армия должна была быть сформирована к 26 июля, а 4-я танковая армия — к 1 августа. Управления армий создавались из управлений 38-й и 28-й армий. Соответственно танковые армии унаследовали командармов от общевойсковых армий. Командующим 1-й танковой армией стал генерал-майор артиллерии К. С. Москаленко, а его заместителем — генерал-майор танковых войск Е. Г. Пушкин. Командующим 4-й танковой армией стал В. Д. Крюченкин, а его заместителем — генерал-майор танковых войск Н. А. Новиков. Остатки соединений двух армий, пробившихся из окружения у Миллерово, передавались 21-й армии.
Командующий 4-й танковой армией В. Д. Крюченкин и заместитель командующего Сталинградским фронтом по автобронетанковым войскам А. Д. Штевнев
В подчинение 1-й танковой армии передавались 13-й и 28-й танковые корпуса, а в подчинение 4-й танковой армии — 22-й и 23-й танковые корпуса. Из шести стрелковых дивизий, запланированных для включения в состав новых армий, только 131-я стрелковая дивизия из резерва фронта уже с 20.00 24 июля передавалась 1-й танковой армии. Остальные пять дивизий должны были прибыть из резерва Ставки. 26–27 июля в район Сталинграда прибывали с Дальнего Востока 126, 204, 205, 321, 399 и 422-я стрелковые дивизии. Именно их предполагалось использовать для новых формирований. 1-я танковая армия сосредотачивалась в районе переправы через Дон у Калача, а 4-я танковая армия — на ближних подступах к Сталинграду у Воропоново. Так советское командование создавало резервы, которыми можно было наносить удары из глубины или, в худшем случае, прикрывать жизненно важные пункты от немедленного захвата прорвавшимся противником.
В худшую сторону от немецких танковых корпусов советские танковые армии раннего типа отличались меньшим числом артиллерии и ее меньшей мощностью. Также в Красной армии отсутствовали как класс соединения, подобные немецкой моторизованной дивизии. Чаще всего в немецком танковом корпусе было три механизированных соединения, две танковых дивизии и одна моторизованная или же две моторизованных и одна танковая.
Однако времени на строительство танковых армий или даже на доведение до близкой к штатам численности 13-го танкового корпуса у командования Сталинградского фронта уже не было. В отличие от Курской дуги в 1943 г., где в качестве подпорок обороны у Центрального и Воронежского фронтов было по танковой армии, Сталинградский фронт начал боевые действия только с пакетом бригад, объединенных управлением 13-го танкового корпуса и несколькими танковыми батальонами, рассеянными по стрелковым дивизиям. Через 11 дней после образования нового фронта на 62-ю армию обрушились первые удары идущих к Сталинграду немецких войск.