Командующий Сталинградским фронтом генерал-полковник А. И. Еременко главный удар намечал нанести силами 62-й и 64-й армий в на правлении на Алексеевку. Действия обоих фронтов должны были привести к расчленению, а затем и ликвидации группировки Паулюса. Командование фронтов с 1 по 3 декабря произвело частичную перегруппировку войск, усиливая внешний фронт окружения и обеспечивая готовящуюся операцию с запада и юга от возможных встречных ударов противника, 51-я, 57-я армии и все резервы Сталинградского фронта были нацелены для решения этой задачи. Так, войска 51-й армии должны были наступать в направлении на Котельниково, 4-й механизированный корпус - на Ермохинский.
Для организации надежной блокады окруженной группировки с воздуха были приняты меры, которым раньше не уделялось должного внимания. "Скажу прямо,-писал А. М. Василевский,-что на первых порах, во всяком случае до декабря 1942 года, мы недооценивали серьезность этой задачи, и ее выполнение носило случайный, разрозненный характер: работа авиации с системой огня зенитной артиллерии не увязывалась, четкого управления и взаимодействия между ними установлено не было. А ведь в распоряжении противника имелось не менее 5 вполне пригодных аэродромов, принимавших одновременно значительное количество самолетов. Резко уменьшавшиеся с каждым днем запасы продовольствия, боеприпасов и горючего, необходимость эвакуировать огромное количество раненых и больных вынуждали гитлеровское командование привлекать к транспортным перевозкам максимум самолетов, использовать для этого даже бомбардировщики.
Только в первой половине декабря мы стали уделять более серьезное внимание блокированию окруженных войск с воздуха. Была разработана достаточно стройная система использования авиации, а также артиллерии в борьбе с транспортной авиацией противника. Установили строгую ответственность за порядок уничтожения вражеских самолетов с уточнением обязанностей войск внешнего фаса и внутреннего кольца окружения (самолеты уничтожались при подходе к кольцу и в период погрузки и взлета). Наконец, была обеспечена возможность круглосуточной работы наших истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков, а также дальнобойной артиллерии для уничтожения фашистской авиации на аэродромах и посадочных площадках внутри кольца окружения. Работа различных сил и средств, привлекавшихся для борьбы с транспортной авиацией противника, увязывалась единой системой наблюдения, оповещения и связи. Все это, вместе взятое, резко сократило поток грузов, доставлявшихся противником в "котел", и эвакуацию из него"{58}.
Войска Донского и Сталинградского фронтов в первых числах декабря вели наступление на внутреннем фронте окружения. Однако 21, 65-я и 24-я армии Донского фронта встретили упорное сопротивление противника в районах Карповка, Мариновка и ко 2 декабря не смогли выйти на рубеж р. Россошки, который был намечен для развертывания сил фронта. Войска 62-й, 64-й и правого крыла 57-й армий также вели ожесточенные бои без ощутимых успехов. Противник организовал сильную оборону на новых рубежах, используя и ранее созданные советские оборонительные обводы. К тому же соотношение сил на внутреннем фронте окружения изменилось в пользу противника. Тревожная обстановка на южном и юго-западном участках внешнего фронта заставляла усиливать эти направления. Туда была направлена часть соединений. В результате произведенной с 1 по 3 декабря частичной перегруппировки войск Донского и Сталинградского фронтов они имели к 4 декабря на внутреннем фронте около 300 тыс. человек и 312 танков, а у противника было 330 тыс. человек и 340 танков. Соотношение сил изменилось здесь в пользу противника.
Наступательные бои на внутреннем фронте продолжались. Войска Сталинградского фронта добились незначительного успеха в районе Купоросное, 65-я армия Донского фронта вышла к рубежу р. Россошки, а 21-я армия этого фронта добилась небольшого продвижения северо-западнее Карповки. Занимая выгодные и хорошо укрепленные в инженерном отношении позиции, противник в течение девятидневных напряженных боев в целом успешно их удерживал. Становилось все более ясным, что ликвидация окруженной группировки противника наличными силами не может быть осуществлена.
Ставка Верховного Главнокомандования 8 декабря приняла решение более тщательно подготовить операцию по уничтожению окруженной группировки, произвести перегруппировку войск, усилить их за счет резервов, создать полноценное материально-техническое обеспечение операции (боеприпасами, горючим). В осуществление этого решения 9 декабря была создана 5-я ударная армия{59} под командованием генерал-лейтенанта М. М. Попова, которая развернулась между 51-й армией Сталинградского фронта и 5-й танковой армией Юго-Западного фронта на участке от устья р. Лиски до Верхне-Рубежного. В район Сталинграда несколько позже прибыла 2-я гвардейская армия{60} под командованием генерал-лейтенанта Р. Я. Малиновского. Она являлась наиболее мощной ударной силой фронтов. К 18 декабря намечалось завершить подготовку новой наступательной операции против окруженной под Сталинградом группировки противника.