Вновь к планам наступления в этом районе советское командование вернулось уже в марте 1942 года, когда Военный совет Юго-Западного направления (главнокомандующий маршал С.К. Тимошенко, член Военного совета Н.С. Хрущев, начальник оперативной группы направления генерал И.Х. Баграмян) обратился к Верховному Главнокомандующему с предложением провести наступательную операцию силами подчиненных ему Брянского, Юго-Западного и Южного фронтов с целью разгрома противостоящих группировок врага и выхода наших войск на линию Гомель, Киев, Черкассы, Первомайск, Николаев.
Танк БТ-5, предположительно из состава 13-й танковой бригады, с десантом пехоты выдвигается на исходную позицию для атаки. Юго-Западный фронт, май 1942 года. На надгусеничных полках уложена фашина, в руках у одного из бойцов, сидящих на броне, ствол 82-мм миномета (ЦМВС).
Генеральный Штаб, рассмотрев предложения Военного совета Юго-Западного направления, доложил Сталину о своем несогласии с ними и невозможности проведения наступления на юге весной 1942 года. Поскольку Ставка не располагала в то время достаточными резервами, чтобы усилить ими войска Юго-Западного направления, Сталин согласился с мнением Генерального Штаба, но дал С. Тимошенко указание подготовить соображения о проведении частной, более узкой операции с задачей овладения районом Харькова силами и средствами направления.
В соответствии с этим указанием Военный совет Юго-Западного направления разработал и 10 апреля 1942 года представил в Ставку план операции по овладению районом Харькова и дальнейшему наступлению на Днепропетровск и Синельниково.
Главный удар с барвенковского выступа на Харьков наносила 6-я армия генерала А.М. Городнянского. Армейская группа генерала Л.B. Бобкина наносила удар на Красноград, обеспечивая действия 6-й армии с юго-запада. Из района Волчанска навстречу 6-й армии наносился удар соединениями 28-й армии генерала Д.И. Рябышева и частью сил соседних 21-й и 38-й армий. Этой группе войск предстояло наступать на Харьков с севера и северо-запада.
Ослабленный в предыдущих боях, Южный фронт — командующий генерал Р.Я. Малиновский, член Военного совета дивизионный комиссар И.И. Ларин, начальник штаба генерал А.И. Антонов — активных задач не получил. 57-я армия генерала К.П. Подласа и 9-я армия генерала Ф.М. Харитонова этого фронта должны были организовать оборону южного фаса барвенковского плацдарма, чтобы обеспечить с юга ударную группировку Юго-Западного фронта. Намеченное наступление Брянского фронта, которое по замыслу Ставки должно было содействовать с севера Юго-Западному фронту в проведении Харьковской операции, было отменено 24 апреля.
Начало наступления войск Юго-Западного фронта согласно директиве командующего фронтом № 00275 от 28 апреля 1942 года было назначено на 4 мая, но затем, в связи с неподготовленностью войск, было перенесено на 12 мая.
Танки БТ-7 (на переднем плане) и БТ-2 (на заднем плане) отрабатывают взаимодействие. Предположительно 10-я танковая бригада, Юго-Западный фронт, апрель-май 1942 года. На танках видны остатки белого зимнего камуфляжа (РГАКФД).
Уже на этапе планирования советское командование получило первые сведения о возможном наступлении противника. Отмечалось, что он накапливает силы и, возможно, с окончанием дождей предпримет попытку ликвидировать барвенковский выступ. Но это наступление ожидалось только со стороны Харькова и как серьезная опасность не воспринималось.
Немецкие планы на весну 1942 года, подобно советским, также предусматривали наступательные действия. В директиве главного штаба вооруженных сил Германии от 5 апреля 1942 года за № 41 говорилось: «Зимние операции в России приближаются к концу… Как только метеорологические условия и характер местности создадут благоприятные предпосылки, немецкое командование и войска, используя свое превосходство, должны захватить в свои руки инициативу, чтобы навязать противнику свою волю. При этом должна преследоваться следующая цель: окончательное уничтожение вооруженных сил Советского Союза и лишение страны важнейших военно-хозяйственных центров захватом или их уничтожением».
В конце апреля 1942 года германское командование приступило к подготовке операции по ликвидации барвенковского выступа, получившей обозначение «Фридерикус 1». Ее замысел состоял в том, чтобы встречными ударами 6-й армии генерала Паулюса из района Балаклеи и армейской группы генерала Клейста (1-я танковая и 17-я армии) из района Славянска и Краматорска в общем направлении на Изюм окружить и уничтожить советские войска на барвенковском выступе и захватить плацдарм в районе Изюма, который в дальнейшем должен был стать исходным рубежом для развития наступления. Операция «Фридерикус 1» должна была создать условия для развертывания наступления в направлениях Кавказа и Волги.