Основным оперативным резервом армии Моделя была 9-я танковая дивизия генерал-майора Вальтера Шеллера, единственное немецкое подвижное соединение с тремя батальонами в танковом полку из участвовавших в «пятом сражении за Ржев». На ту же дату, что и в двух вышеперечисленных соединениях, в ней числилось боеготовыми 26 Pz.II, 30 Pz.III с 50-мм короткоствольной пушкой, 32 Pz.III с 50-мм длинноствольной пушкой, 7 Pz.IV с 75-мм 24-калиберным орудием, 5 Pz.IV с длинноствольной пушкой, 2 командирские машины. Одним словом, принявшие наиболее активное участие в боях под Ржевом немецкие танковые соединения не были на тот момент лучшими в вермахте. Основным их преимуществом была подвижность. Фактически танковые соединения стали средством быстрого перемещения пехоты и артиллерии на угрожаемые участки фронта. Помимо танковых соединений в составе 9-й армии были батальоны штурмовых орудий. Это 189-й, 667-й (в подчинении XXXIX танкового корпуса) батальоны САУ StuGIII. Следует отметить, что вермахт к осени 1942 г. во все больших количествах получал противотанковые средства, способные бороться с T-34 и КВ. Возрастала доля танков и САУ, вооруженных длинноствольными орудиями. И без того довольно шаткое преимущество KB и T-34 в бронировании было почти полностью утрачено.

Поскольку все наступающие армии в течение всей операции «Марс» вели бои вне оперативной связи друг с другом, имеет смысл последовательно описать развитие событий на каждом участке, двигаясь против часовой стрелки, начиная от наиболее сложного по форме и самого внушительного по задействованным силам наступления в полосе 20-й армии.

Линия фронта, разделявшая советские и немецкие войска на восточном фасе Ржевского выступа образовалась в результате наступления Западного фронта в августе 1942 г. Таким образом, у немцев было несколько месяцев на подготовку обороны. На фронте намеченного командованием участка прорыва немцами были оборудованы два оборонительных рубежа. Первый проходил от русла Осуги до Вазузы и далее по берегу реки Вазуза, а второй находился в 4—5 км от переднего края и опирался на цепочку населенных пунктов (с севера на юг): Большое Кропотово, Малое Кропотово, Подосиновка и Жеребцово. К тому моменту немцы уже практически полностью отказались от «жемчужного ожерелья» обороны опорными пунктами, соединив их сплошной траншеей, через каждые 100—150 м которой строились так называемые «бастионы», способные вести огонь вдоль траншеи.

Группировка 20-й армии состояла из 326, 251, 42-й гвардейской, 247, 331, 20-й гвардейской и 415-й стрелковых дивизий, 8-го гвардейского стрелкового корпуса (26-я гвардейская стрелковая дивизия, 150-я и 148-я стрелковые бригады), 93, 80, 255, 240, 11, 25, 31-й и 18-й танковых бригад. Подвижным резервом армии была 1 -я гвардейская Московская мотострелковая дивизия. Особенностью ударной группировки стрелковых соединений 20-й армии было их разделение на две группы. Первая (326, 42-я гвардейские и 251 -я стрелковая дивизии) располагались на западном берегу Вазузы, и в процессе наступления им не требовалось преодолевать реку. Напротив, 247-я и 331-я стрелковые дивизии должны были в первый день наступления форсировать Вазузу. Ширина реки была 40—70 метров при глубине от 0,8 до 1,5 метра. К началу наступления намерз лед, который, однако, не достиг толщины, позволяющей передвигаться по нему танкам. На второй день операции 326, 42-я гвардейские, 251 и 247-я стрелковые дивизии должны были овладеть железной дорогой Ржев — Сычевка. После достижения линии железной дороги первые три разворачивались фронтом на северо-запад, а последняя — на юго-запад. Такой маневр должен был обеспечить своего рода «ворота» для ввода в прорыв конно-механизированной группы.

Для наступления в полосе 20-й армии к началу операции сформировались две подвижные группы. Первая, конно-механизированная, под командованием генерал-майора В.В.Крюкова, состояла из 6-го танкового корпуса, 2-го гвардейского кавалерийского корпуса и 1-й гвардейской мотострелковой бригады. Подвижная группа Крюкова предназначалась для решения основной задачи наступления: после прорыва немецкой обороны она должна была продвигаться на северо-восток с целью окружения ржевской группировки противника. К началу сражения в 6-м танковом корпусе было 165 танков, объединенных в 22-ю (10 KB, 23 T-34, 12 Т-70, 6 Т-60), 100-ю (8 KB, 18 T-34, 3 Т-70, 25 Т-60) и 200-ю (41 T-34, 15 Т-70, 4 Т-60) танковые бригады. Мотопехоту корпуса составляла 6-я мотострелковая бригада численностью 2186 человек. Артиллерия ограничивалась 11-м отдельным гвардейским минометным дивизионом «катюш». В состав 2-го гвардейского кавалерийского корпуса входили 3-я, 4-я гвардейские кавалерийские, 20-я кавалерийская дивизии, 5-й отдельный конно-артиллерийский дивизион, 2-й отдельный истребительно-противотанковый дивизион, 151-й минометный полк. Помимо этого подвижной группе придавалась 1 -я мотострелковая бригада. Всего в конно-механизированную группу генерала Крюкова входило 21011 человек, 16 155 лошадей, 13 906 винтовок и карабинов, 2667 пистолетов-пулеметов (ППШ и ППД), 95 станковых пулеметов, 33 зенитных пулемета (12,7-мм ДШК), 384 противотанковых ружья, 226 ротных минометов (50-мм), 71 батальонный миномет (82-мм), 64 полковых миномета (120-мм), 48 противотанковых пушек калибра 45 мм, 49 полковых и дивизионных 76-мм пушек, 12 автоматических зенитных пушек калибра 37 мм (Сборник материалов по изучению опыта войны. Выпуск № 9. М.: Воениздат, 1944. С. 139). Хорошо видно, что артиллерия подвижной группы ограничивается 76-мм пушками и 120-мм минометами, нет ни одной гаубицы калибром хотя бы 122-мм, не говоря уж об артиллерии калибра 152-мм и выше. Впоследствии это сыграло роковую роль в действиях танкистов и конников в глубине обороны противника.

Вторая подвижная группа, под командованием полковника Н.А.Кропотина, включала 18, 25 и 31-ю танковые бригады. Она должна была развивать успех 8-го гвардейского стрелкового корпуса на юго-восток, в направлении Сычевки, обеспечивая левый фланг наступления группы Крюкова. Фактически такое построение компенсировало отсутствие в ударной группировке 20-й армии второго танкового и механизированного корпуса. Три бригады подвижной группы Кропотина были способны к самостоятельным действиям лишь условно. Кроме того, 25-я танковая бригада была введена в состав подвижной группы Кропотина в последний момент, сменив 80-ю танковую бригаду. Последняя была передана в качестве средства непосредственной поддержки пехоты в 251-ю стрелковую дивизию.

Помимо предназначенных для развития успеха подвижных групп, танковые бригады непосредственной поддержки пехоты получили назначенные для прорыва фронта стрелковые дивизии. Так 326-я стрелковая дивизия получила 93-ю танковую бригаду, 251-я стрелковая дивизия — 80-ю танковую бригаду, 42-я гвардейская стрелковая дивизия — 255-я танковую бригаду, 247-я стрелковая дивизия — 240-ю и 11-ю танковые бригады.

Наконец, после почти двухмесячной подготовки в 7.30 25 ноября 1942 г. загрохотала артиллерия, сквозь равномерные залпы которой периодически прорывались залпы «катюш». В артподготовке участвовали больше 20 артиллерийских полков РГК тяжелого и среднего калибра. Однако еще до рассвета в замыслы Жукова и Конева вмешалась погода: задул резкий юго-западный ветер, принесший с собой тяжелые серые тучи. На поле грядущей битвы посыпались крупные хлопья мокрого снега. Видимость упала до двадцати шагов. Артиллерийские наблюдатели уже ничего не могли рассмотреть, и огонь велся без корректировки. Орудия стреляли по площадям. Авиация также бездействовала вследствие нелетной погоды.