Возросшие производственные мощности позволяли воплотить в жизнь эти планы, и уже с января 1943 года после соответствующего Постановления ГКО началось формирование танковых армий однородного состава, состоящих из танковых и механизированных корпусов. Именно такие армии и стали основой ударной и маневренной мощи Советских Вооруженных Сил, как в последующие периоды Великой Отечественной войны, так и в послевоенное время.
Изучению опыта боевых действий именно таких, однородных, танковых армий и посвящена подавляющая часть литературы, как по военной истории, так и по истории военного искусства, повествующей о действиях танковых и механизированных частей и соединений. Боевой путь танковых объединений смешанного состава, явивших первые примеры широкомасштабных стратегических наступательных операций зимой 1942–1943 годов, оказался в тени. Этому способствовали не самые блестящие итоги зимнего наступления Красной армии в феврале-марте 1943 года. Тем не менее именно в этих операциях и был получен ценнейший боевой опыт, предопределивший успешные действия советских бронетанковых войск на полях Второй мировой войны от Курска до Берлина и Маньчжурии.
Одним из наиболее интересных и в то же время малоизученных эпизодов действий танковых армий смешанного состава является первое в истории Великой Отечественной войны наступление танковой армии в оперативной глубине с задачей взятия крупного укрепленного населенного пункта, проведенное 3-й танковой армией генерал-лейтенанта П. С. Рыбалко в феврале 1943 года в рамках наступательной операции Воронежского фронта «Звезда».
Успешное окружение и блокирование группировки немецких войск и их союзников под Сталинградом создало весьма благоприятные предпосылки для перехвата советским командованием стратегической инициативы и проведения войсками Красной Армии целого ряда наступательных операций на южном участке советско-германского фронта. 16–30 декабря 1942 года смежные фланги Юго-Западного и Воронежского фронтов провели Среднедонскую наступательную операцию, известную как «Малый Сатурн». С 1 января по 4 февраля 1942 года Южный, Закавказский и Северо-Кавказский фронты осуществили Северо-Кавказскую наступательную операцию (кодовое название — «Дон»).
К 13 января командование Воронежского фронта подготовило новую операцию глубиной 140 км с целью окружения Острогожско-Россошанской группировки итало-немецких войск. Одна из главных ролей в предстоящей операции отводилась 3-й танковой армии, которая и прибыла к началу наступления в состав фронта из резерва Ставки Верховного Главнокомандования в составе двух танковых корпусов (12-й и 15-й танковые корпуса), двух стрелковых дивизий (48-я гвардейская и 184-я), 179-й отдельной танковой бригады и частей боевого обеспечения. Командовал армией генерал-майор П. С. Рыбалко, ранее исполнявший обязанности заместителя командарма по пехоте.
В ходе проведения операции 3-я танковая армия блестяще справилась с задачами прорыва обороны противника, преследования и окружения его отходящих частей, захвата ключевых населенных пунктов и транспортных узлов, предопределив тем самым, вместе с другим объединениями, успех всей фронтовой операции.
Успешный ход операции, сопровождавшийся окружением крупной группировки противника, крушение неприятельского фронта на протяжении 250 км и выход подвижных соединений на оперативный простор побудили командование Воронежского фронта продолжать наступательные действия на всем его протяжении. 24 января 1943 года 40-я, 60-я и 38-я армии, совместно с 13-й армией Брянского фронта, начинают Воронежско-Касторненскую операцию, нацеленную на окружение противостоящих им 2-й немецкой армии и 3-го венгерского армейского корпуса.
Для южной группировки войск фронта, где действовала 3-я танковая армия, выходящая к тому моменту на рубеж Ольховатка — Валуйки — Уразово — Покровское, была подготовлена новая задача. Ещё 20 января командующий Воронежским фронтом Ф.И. Голиков и представитель Ставки А. М. Василевский представили на утверждение командования план фронтовой наступательной операции по освобождению Харьковского промышленного района, Белгорода и Курска (полный текст доклада см в приложении 1 к настоящей статье).