В директиве Гитлера от 5 апреля 1942 года указывалось, что наступление «должно быть проведено с таким расчетом, чтобы силы, наступающие вниз по Дону, объединились в районе Сталинграда с теми силами, которые наступают из района Таганрог – Артемовск между нижним течением Дона и Ворошиловградом через Донец в восточном направлении. И в завершение последние должны соединиться с танковой армией, наступающей на Сталинград. Если в ходе этих операций, особенно благодаря захвату неповрежденных мостов, представится возможность образовать предмостные плацдармы восточнее и южнее Дона, то такой возможностью необходимо воспользоваться. Во всяком случае, следует пытаться дойти до самого Сталинграда или, по крайней мере, вырвать его из числа промышленных центров и узлов сообщения, подвергнув его действию нашего тяжелого оружия». Здесь даже само занятие Сталинграда считалось необязательным, поскольку допускалась возможности вывести его из строя в качестве транспортного узла и центра военной промышленности с помощью бомбардировок. Как Воронеж, так и Сталинград был лишь вспомогательным направлением наступления, обеспечивавшим марш на Кавказ. Воронеж даже не предполагалось занимать полностью, ограничившись правобережной частью города, чтобы прикрыться Доном от возможных советских атак.

В развитие директивы от 5 апреля был составлен план «Блау», согласно которому северная группировка немецких войск на юге (группа армий «Б») должна была продвигаться из района Курск – Харьков к среднему течению Дона на юго-восток, тогда как южной группировке (группе армий «А») следовало быстро выдвинуться в южном направлении из района Таганрога. Они должны были соединиться западнее Сталинграда, окружив и уничтожив главные силы советских войск между Донцом и Доном. После этого должно было последовать наступление на Кавказ.

На центральном участке фронта Гитлер собирался ограничиться обороной, а на севере хотел взять Ленинград.

Целью операции «Блау» было «окончательно уничтожить живую силу, оставшуюся еще у Советов, и лишить русских возможно большего количества важнейших военно-экономических центров».

В директиве от 5 апреля 1942 года Гитлер потребовал «прежде всего сосредоточить для главной операции на Юге все наличные войска с целью уничтожить противника на подступах к Дону и затем овладеть кавказскими нефтяными районами и перевалом через Кавказский хребет».

Предварительным условием для начала большого наступления считалось очищение от советских войск Керченского полуострова и Севастополя и ликвидация советских плацдармов под Харьковом.

Наступление с целью уничтожения противника должно было осуществляться «в виде последовательных взаимосвязанных или дополняющих друг друга наступательных операций».

Гитлер требовал, чтобы войска не ограничивались оперативным окружением, а как можно скорее создавали плотное блокадное кольцо. Операция «Блау» должна была начаться наступлением из района южнее Орла в направлении на Воронеж. Советские войска планировалось уничтожить двусторонним охватом танковыми и моторизованными дивизиями, которые должны были захватить Воронеж, причем северное крыло следовало иметь сильнее южного. В ходе наступления пехотные дивизии должны были создать сильный оборонительный фронт между Орлом и Воронежем, тогда как «задача танковых и моторизованных соединений наступая из Воронежа своим левым флангом и опираясь на Дон, продолжать наступление на юг для поддержки второго прорыва, который должен быть произведен из района Харькова на восток. Здесь также первоначальная цель – не вдавливать русский фронт внутрь, а во взаимодействии с наступающими вниз по течению Дона соединениями уничтожить русские войска».

Затем должен был последовать третий этап операции «Блау». Войскам северной группировки необходимо было наступать вдоль Дона, чтобы потом в районе Сталинграда соединиться с другой группировкой, наступающей из района Таганрог – Артемовск между нижним течением Дона и Ворошиловградом через Донец на восток. При этом подчеркивалось: «С целью не дать значительной части расположенных севернее р. Дон русских сил переправиться через него и уйти на юг важно, чтобы правое крыло боевой группы, продвигающейся из направления Таганрога на восток, было усилено танками и моторизованными войсками, которые в случае необходимости следует создавать также и в виде импровизированных соединений».

Сам по себе план «Блау» был не так плох. Он предусматривал достижение решительных целей и окружение и уничтожение основных советских сил на юге. Но если выполнить эту задачу не удалось, дальнейшее наступление, опиравшееся всего на одну железную дорогу, становилось очень опасным. Германские войска и их союзники могли оказаться в голой степи против превосходящих советских сил и с совершенно недостаточными запасами боеприпасов, продовольствия, фуража и горючего.

В плане «Блау» уже присутствовала возможность будущего похода к Сталинграду: «Если в ходе этих операций, особенно в результате овладения неповрежденными мостами, возникнет перспектива создания плацдармов восточнее или южнее р. Дон, такими возможностями надо воспользоваться. В любом случае следует попытаться достигнуть самого Сталинграда или же по меньшей мере подвергнуть его воздействию нашего оружия в такой степени, чтобы он перестал служить военно-промышленным и транспортным центром».

В директиве № 41 также говорилось: «Для занятия все более удлиняющейся в ходе этих операций линии фронта по р. Дон привлечь в первую очередь соединения союзников при том условии, что германские войска будут использоваться в качестве мощного барьера между Орлом и р. Дон, а также вдоль прибрежной полосы Сталинграда; в остальном же отдельные германские дивизии будут находиться позади линии, проходящей вдоль р. Дон, в качестве подвижного резерва».

Здесь под замысел Гитлера сразу же закладывалась скрытая мина. Союзники, действовавшие на юге, значительно уступали по боеспособности вермахту. На равных с Красной Армией могла сражаться только румынская армия, но и она не выдержала бы натиск советских сил, значительно превосходящих ее в людях и технике. В случае, если бы Сталину удалось сосредоточить против румынских, итальянских и венгерских войск значительно превосходящие их по численности личного состава и боевой технике силы, то прорыв фронта стал бы неизбежен. И тогда у немецких войск, действовавших на Сталинградском направлении, оставался бы очень неширокий выбор действий: либо оказаться в окружении с очень мрачными перспективами снабжения, либо прорываться сквозь боевые порядки советских войск на запад или на юго-запад с очень большими потерями, в том числе с гарантированной потерей всей тяжелой артиллерии, сосредоточенной для штурма Сталинграда. И в любом случае это означало бы крах германских планов на 1942 год.

Строго говоря, следующую после «Блау» операцию (а точнее две операции – походы на Сталинград и Кавказ) можно было начинать только в том случае, если бы к этому моменту удалось уничтожить основные советские силы на юге. Если бы этого достичь не удалось, то наступление к Сталинграду становилось слишком рискованным. С учетом подошедших резервов советское командование могло поставить в трудное положение Сталинградскую группировку вермахта. Поскольку жизненно важным для исхода войны считалось лишение Советского Союза кавказской нефти, то логично было бы сосредоточиться на походе на Кавказ, ограничившись занятием большой излучины Дона, что было, во всяком случае, необходимо для прикрытия кавказской группировки. Но совсем не выделять более или менее значительную группировку войск на Сталинградское направление, хотя бы и прикрытую Доном, было нельзя. Ведь значительные силы советских войск, отступившие к Сталинграду, получив подкрепления, рано или поздно перешли бы в контрнаступление. Поэтому немцам благоразумнее было бы ограничиться достижением линии Дона, заняв здесь оборону против возможного наступления советских войск из района Сталинграда. Тем более, что, как показали дальнейшие события, с этого рубежа оказалось возможным почти полностью уничтожить с помощью бомбардировок с воздуха сталинградскую промышленность и парализовать работу сталинградского транспортного узла. Решение Гитлера штурмовать город диктовалось как соображениями престижа (захват вермахтом крупного советского города, носящего имя Сталина), так и переоценка степени поражения Красной Армии весной и летом 1942 года.