Ввиду того, что подвоз боеприпасов был затруднен, командование артиллерии фронта в своих указаниях требовало бережно расходовать боеприпасы при обеспечении наступления. Запрещалось вести огонь по целям, которые могут быть подавлены другими видами оружия, стрелять по площадям и т. д.

Артиллерийская подготовка во всех армиях предусматривалась продолжительностью один час, но имела различное построение. Огонь планировался, как правило, по хорошо разведанным наблюдаемым целям на глубину 5–6 км. Ведение ненаблюдаемого огня по площадям допускалось в исключительных случаях при наличии достоверных данных о нахождении целей. В связи с небольшой плотностью артиллерии особое внимание уделялось сосредоточению огня путем маневра траекториями. Однако, несмотря на то что артиллерийские плотности были недостаточными, огонь 82-мм минометов штабами групп АПП не планировался.

Так как боеприпасов было мало, поддержка атаки и наступления в глубине осуществлялась отдельными орудиями, взводами и батареями, подавлявшими и уничтожавшими обнаруженные цели по требованию пехоты. При необходимости разрешалось вести сосредоточенный огонь по важнейшим узлам сопротивления. Глубина поддержки атаки не указывалась.

В 6-й армии на четвертый день операции планировалось артиллерийское обеспечение ввода в прорыв 21-го и 23-го танковых корпусов. На армейскую артиллерийскую группу дальнего действия (АДД) возлагалась задача подавления опорных пунктов противника на флангах подвижных соединений. Артиллерия дивизий, в полосах которых вводились танковые корпуса, должна была уничтожить огневые средства противника перед фронтом и на флангах. Кроме того, 21-й танковый корпус при вводе в прорыв усиливался дивизионом, а 23-й танковый корпус — артиллерийским полком за счет стрелковых дивизий первого эшелона.

Планирование артиллерийского обеспечения ввода в прорыв подвижной группы армии явилось дальнейшим развитием методов боевого применения артиллерии.

Сосредоточение и перегруппировка артиллерии проводились в условиях распутицы и бездорожья. Это требовало тщательного планирования, целесообразного использования маршрутов и четко действующей службы регулирования, особенно в районах переправ. Однако во фронте и армиях отсутствовал единый план перегруппировки. В основном применялся «метод» распоряжений, что не соответствовало сложившейся обстановке и не обеспечивало своевременного перемещения артиллерийских частей. В результате плохой организации перегруппировки из 32 полков усиления к исходу 11 мая на огневых позициях находилось только 17, т. е. половина. 11 полков были еще на марше и не смогли принять участие в артиллерийской подготовке, четыре полка прибыли уже в ходе наступления. Несвоевременное сосредоточение артиллерии усиления не позволило создать более высокие плотности на участках прорыва.

В связи с изменением разграничительной линии между фронтами на барвенковском плацдарме и передачей в подчинение командующему Юго-Западным фронтом артиллерийских частей усиления резерва Главнокомандования и значительной части резервов Южного фронта, в апреле 1942 года, в соответствии с указаниями главнокомандующего Юго-Западным направлением Южный фронт произвел перегруппировку войск.

7 мая 1942 года Южный фронт начал частную операцию в районе н/п Маяки с целью улучшения положения войск 9-й армии и создания благоприятных условий для дальнейшей борьбы за овладение городом Славянск. В связи с этим резерв командующего фронтом и войска 9-й армии 11 мая имели оперативное построение, которое отвечало интересам наступательного боя, но не обеспечивало прочную оборону барвенковского плацдарма.

57-я армия генерал-лейтенанта К. П. Подласа в составе 150, 317, 99, 351-й и 14-й гвардейской стрелковых дивизий оборонялась на рубеже протяженностью 80 км, имея во втором эшелоне 14-ю гвардейскую дивизию. Армия была усилена тремя артиллерийскими полками. Средняя оперативная плотность в полосе обороны армии составляла 16 км на одну дивизию и 4,6 орудия и миномета на 1 км фронта.

9-я армия генерал-майора Ф. М. Харитонова в составе 341, 106, 349, 335, 51, 333-й стрелковых дивизий, 78-й стрелковой, 121, 15-й танковых бригад и пяти артиллерийских полков занимала оборону на 96-километровом фронте. На правом фланге части 51-й и 333-й (без одного полка) стрелковых дивизий, один батальон 78-й стрелковой бригады, усиленные 15-й и 121-й танковыми бригадами, и две кавалерийские дивизии 5-го кавалерийского корпуса с 12-й танковой бригадой (резерв командующего фронтом) вели наступательные действия с целью овладения районом н/п Маяки. В резерве командующего 9-й армией находился один полк 333-й стрелковой дивизии. Оперативную плотность в полосе 9-й армии с учетом всех действовавших в ее полосе сил составляла в среднем 10 км на одну дивизию при 11–12 орудиях и минометах на 1 км фронта.

На остальных участках Южного фронта в полосах обороны 37, 12, 18-й и 56-й армий в результате перегруппировки в первом эшелоне были оставлены тринадцать стрелковых дивизий и одна стрелковая бригада. В резерв командующих армиями соответственно были выведены 296, 176, 216-я стрелковые дивизии, 3-й гвардейский стрелковый корпус и 63-я танковая бригада.

В резерве командующего Южным фронтом находились еще проходивший доформирование 24-й танковый корпус, 5-й кавалерийский корпус (60, 34, 30-я кавалерийские дивизии и 12-я танковая бригада), 347, 255-я и 15-я гвардейская стрелковые дивизии, а также переданные Ставкой Верховного Главнокомандования 102, 73, 242-я и 282-я стрелковые дивизии.

Приказом Ставки Верховного Главнокомандования № 13986 указанные резервы, кроме 24-го танкового корпуса и 5-го кавалерийского корпуса, разрешалось использовать только с разрешения Ставки. 102-я и 6-я стрелковые бригады поступили в резерв главнокомандующего Юго-Западным направлением.

На всем фронте 57-й и 9-й армий, занимавших южный фас барвенковского выступа, оборона строилась по системе опорных пунктов и узлов сопротивления. Боевые порядки дивизий не эшелонировались. Вторые эшелоны и резервы в дивизиях и армиях отсутствовали. Поэтому глубина тактической обороны не превышала 3–4 км. При всем этом, несмотря на полуторамесячный срок пребывания в обороне, работы по созданию оборонительных сооружений и инженерных заграждений проводились неудовлетворительно.

Так, в полосах обороны 57-й и 9-й армий на 1 км фронта плотность сооружений и заграждений составляла: ДЗОТов — около 3, противопехотных мин — 25–30, противотанковых мин — около 80.

На всем 180-километровом фронте армий было построено всего 11 км проволочных заграждений. Таким образом, ни оперативное построение войск 57-й и 9-й армий Южного фронта в обороне, ни инженерное оборудование местности не обеспечивали жесткой обороны южного фаса барвенковского выступа.

Группировка войск противника перед Юго-Западным и Южным фронтами оценивалась штабами этих фронтов и оперативной группой Юго-Западного направления по данным, полученным к началу мая. Штаб Юго-Западного фронта считал, что против войск фронта продолжает действовать 6-я немецкая армия в составе двенадцати пехотных и одной танковой дивизий, усиленных десятью артиллерийскими полками среднего калибра и двумя полками большой мощности. Всего, таким образом, войска Юго-Западного фронта, по расчетам штаба, в начале наступления могли встретить сопротивление примерно 105 пехотных батальонов при 650–700 орудиях калибра 75–210 мм и 350–400 танков.