Первая попытка прорвать окружение была предпринята утром 8 декабря. Успеха она не принесла, и до 14 декабря по периметру «котла» шла ожесточенная борьба между несколькими окруженными бригадами и четырьмя танковыми дивизиями немцев. Наконец вечером 14 декабря М.Д.Соломатин получил от Г.К.Жукова разрешение на прорыв, то есть возможность пробиваться к своим без задачи удержания захваченной в ходе ноябрьского наступления территории. Вечером 15 декабря находившиеся на западном фасе «котла» части начали прорыв, и к рассвету 16 декабря потрепанные части 6-го стрелкового и 1-го механизированного корпусов были выведены из окружения. Согласно составленному по итогам операции отчету командира 1-го механизированного корпуса, потери корпуса за 20 дней боев составили 2280 человек убитыми и 5900 ранеными. Из этого числа в окружении убито 1300 человек, ранено около 3500 человек. Только около 4000 из 15 200 человек, насчитывавшихся в корпусе к началу боев, сумели вернуться в расположение 41-й армии. Потери 6-го стрелкового корпуса были как минимум сравнимы с этими цифрами.

Неудача наступлений трех армий Калининского фронта стала фатальной для карьеры М.А.Пуркаева. Старый соратник Г.К.Жукова был сослан на Дальний Восток. Отстраненному командующему 41-й армии генералу Г.Ф.Тарасову была дана возможность себя реабилитировать: в феврале — марте 1943 г. он возглавлял 70-ю армию в наступлении К.К.Рокоссовского. Однако наступление было в целом неудачным, Тарасов вновь был смещен и погиб в Венгрии осенью 1944 г. в должности заместителя командующего 53-й армии. Управление 41-й армии было расформировано, и больше армии с таким номером в составе Красной Армии до конца войны не появилось. Действия М.Д.Соломатина были признаны адекватными обстановке, и он сохранил пост командира механизированного корпуса до конца войны.

Итоги операции. «Марс» является одним из ярких примеров возникновения позиционного кризиса на качественно новом уровне развития военной техники и оперативного искусства. Танки, которые в Первую мировую войну стали одним из инструментов решения проблемы прорыва фронта, во Второй мировой войне сами часто оказывались жертвами новых средств борьбы. Противотанковые пушки выкашивали наступающие танки с той же ужасающей быстротой и эффективностью, как пулеметы и скорострельные орудия останавливали пехотинцев на Марне. Поздней осенью 1942 г. танки все чаще стали сталкиваться с противотанковой артиллерией в самом ее опасном варианте — с целиком защищенными противоснарядным бронированием САУ. В дневнике немецкого лейтенанта Бурк, захваченного в боях за Подосиновку и цитируемого в отчете о боевых действиях 20-й армии, написано: «Мы думали, что уже погибли, но нас спасло длинное штурмовое орудие. Этот день я никогда не забуду. Наконец, атака отбита». «Длинное штурмовое орудие» — это САУ StuG III с длинноствольным 75-мм орудием. Всего одна САУ могла решить судьбу опорного пункта обороны. В разделе «Выводы» отчета штаба 20-й армии об участии САУ этого типа в «Марсе», в частности, говорится: «Следует как можно скорее организовать надежную борьбу с самоходными пушками противника, часто срывавшими наш наступательный порыв». Обороняющийся получил в свое распоряжение мощные, маневренные и дальнобойные средства борьбы с танками наступающего. Массированная танковая атака, сокрушавшая оборону Первой мировой войны, четверть века спустя легко могла захлебнуться. Сотни танков, которыми оказались заставлены поля сражений «Марса», свидетельствуют об этом более чем красноречиво.

В оперативной плоскости «Марс» демонстрирует нам возникновение позиционного кризиса вследствие появления в составе воюющих армий подвижных соединений. Задача обороны протяженного фронта сама по себе весьма сложная задача вследствие неопределенности планов противника. Обороняющийся заранее не знает, по какой точке нанесут удар, и поэтому успешность или неуспешность оборонительной операции в значительной степени зависит от возможностей быстрого маневра резервами. Эффективно обороняться возможно, обладая значительным числом подвижных соединений. Ярче всего этот фактор проявился в боях на западном фасе Ржевского выступа, в полосе Калининского фронта. Войска фронта в целом успешно решали проблему прорыва фронта, но после взлома обороны пехотных дивизий сталкивались в глубине обороны с подвижными резервами немцев. Передвигавшиеся на автомашинах и мотоциклах части танковых и моторизованных дивизий немцев образовывали новый фронт на пути прорвавшихся в глубину советских танков и пехоты, а также наносили контрудары. На два механизированных корпуса Калининского фронта обрушились силы шести подвижных соединений немцев: 1, 12, 19 и 20-й танковых дивизий, моторизованной дивизии «Великая Германия» и 1-й кавалерийской дивизии СС. В районе Молодой Туд участвовали в отражении советского наступления 14-я моторизованная дивизия и части «Великой Германии». Помимо изначально моторизованных соединений, автотранспорт использовался для переброски обычно пехоты, например, группы Беккера. Сковать подвижные резервы обороняющегося, находящиеся в большинстве случаев в глубине обороны, было затруднительно. Поэтому альтернативой сомнительной стратегии «брусиловского прорыва», то есть сковыванию части сил противника вспомогательными ударами, было планирование операции с учетом наряда сил на борьбу с оперативными резервами.

Истребитель танков «Мардер III» из состава противотанкового дивизиона 2-й танковой дивизии, район Сычевки, ноябрь — декабрь 1942 г. Мобильные САУ с 75-мм противотанковыми орудиями стали серьезным противником советских танкистов начиная со второго года войны

Планирование борьбы с оперативными резервами было основной проблемой Красной Армии в «Марсе», следствием которой является провал всей операции. Причиной этого была неудовлетворительная работа разведки всех уровней. Разведчиками не были вскрыты оперативные и стратегические резервы немецкого командования. Особенно ярко это проявилось в наступлении 41-й армии Калининского фронта. 1-й механизированный и 6-й стрелковый корпуса наступали так, как будто на их правом фланге не было вообще никаких угроз. Однако именно по правому флангу наступающих корпусов был нанесен сильный удар танковыми соединениями противника в лице 19-й и 20-й танковых дивизий. Также не были ориентированы на появление резервов противника войска 20-й армии Западного фронта. В отчете разведки ОКХ от 3 декабря 1942 г. отмечалось: «Сравнение задействованных противником сил с оперативными целями наглядно свидетельствует о том, что противник недооценил прочность нашей обороны; в особенности, как подтверждает дезертировавший начальник штаба 20-й кавалерийской дивизии, он был изумлен появлением «надежных немецких резервов» в решающие моменты атаки. На эти силы противник не рассчитывал. На картах, попавших к нам, никаких немецких резервов не отмечено» (Glantz D. Op. cit., S. 230). Адекватная реальности информация о резервах противника могла повлиять на форму и методы ведения операции. В частности, это могло заставить командование Калининского фронта отказаться от распыления сил и сконцентрировать в полосе 41-й армии два механизированных корпуса. Один корпус мог продвигаться в глубину, а второй выполнять задачу прикрытия правого фланга наступления.