Полдень 5 июля можно считать переломным моментом в смене планов, когда от домашних заготовок пришлось перейти к импровизации. Нанесение противником удара в стороне от железной дороги заставило увеличить наряд сил подвижных соединений для его сдерживания. В 12.20 распоряжением командующего фронтом в оперативное подчинение 2-й танковой армии был передан 19-й танковый корпус генерала И.Д. Васильева, который по плану оборонительной операции предназначался для действий в составе 70-й армии. Из района сосредоточения 19-й танковый корпус выступил почти одновременно с частями 2-й танковой армии. Он первоначально имел задачу выйти на рубеж Молотычи, Петроселки, Новоселки, Ясенок и подготовиться там к встрече наступающих танков противника огнем с места, а также быть готовым к нанесению контрударов в ранее подготовленных направлениях. Проще говоря, первоначальной задачей корпуса И.Д. Васильева было подпирание, армирование бронетехникой обороны 70-й армии.
Если 2-я танковая армия получила приказ «на лету», находясь в маршевых колоннах, подвижной резерв 70-й армии успел выйти в назначенный первоначальным планом район. Так же двигаясь расчлененным порядком, 19-й танковый корпус в 19.00 5 июля вышел в назначенный ему район, где от начальника штаба БТ и MB Центрального фронта получил приказ выдвинуться в район Самодуровка, Никольское и немедленно контратаковать противника в направлении на Подолянь. Если нанести это направление на карту, то задача выглядит как «таранить в лоб наступающего противника». Подготовка к контратаке задержалась до наступления темноты, и контратака была перенесена на утро 6 июля.
Задуманный Рокоссовским внеплановый контрудар 2-й танковой армии должен был состояться уже вечером 5 июля. По крайней мере, в приказах 16-го танкового корпуса генерала В.Е. Григорьева первоначально значилось время начала атаки в 21.00 5 июля. Перенос времени начала контрудара на утро 6 июля в целом отвечал требованиям изменившейся обстановки. К исходу 5 июля было окончательно установлено направление главного удара противника и глубина его продвижения. В этих условиях действия войск по второму варианту, предусматривавшему наступление противника вдоль железной дороги, не вполне отвечали требованиям сложившейся обстановки. К.К. Рокоссовский внес в план соответствующие уточнения.
В 22.00 5 июля в штабе 2-й танковой армии был получен приказ командующего Центральным фронтом, в котором армии ставилась следующая задача: «3-м танковым корпусом перейти к обороне на рубеже (иск.) Полсела Горяиново, Городище; 16-м танковым корпусом во взаимодействии с частями 17-го гвардейского стрелкового корпуса с рассветом 6 июля перейти в наступление в общем направлении на Степь, Бутырки с задачей восстановить положение на левом фланге 13-й армии; 19-м танковым корпусом нанести удар на Саборовка, Подолянь. Командующим 13-й и 70-й армией, используя удары танковых корпусов, восстановить прежнее положение на фронте своих армий и прочно закрепиться». Первоначальные планы фланговых контрударов менялись на атаки навстречу прорывающемуся противнику. От заранее подготовленного плана остался только прием «один корпус обороняется, второй наносит контрудар во фланг» – 3-й танковый корпус получил оборонительную задачу.
Ночь с 5 на 6 июля была использована на подготовку контрудара в соответствии с новым приказом командующего фронтом. 16-й танковый корпус занял исходные позиции в районе 2-е Поныри, Бутырки. Если корректировка планов использования корпусов 2-й танковой армии еще могла опираться на «домашние заготовки», то в отношении нового соединения начались сплошные импровизации. 19-й танковый корпус, получивший задачу на наступление в новом для него направлении, потратил много времени на рекогносцировку местности и подготовку проходов через боевые порядки своей пехоты. Особенно много времени было потрачено на проделывание проходов в минных полях и других противотанковых препятствиях, установленных войсками 13-й армии в глубине обороны, так как никто не мог точно указать место их расположения. В результате не только к утру, но и к полудню следующего дня корпус не был готов к наступлению.
К утру 6 июля в готовности к контрудару находился только 16-й танковый корпус. Он должен был наступать совместно с 75-й гв. стрелковой дивизией 17-го гв. стрелкового корпуса. Поскольку вечером 5 июля дивизия еще находилась на марше к району сосредоточения, начало атаки было перенесено В.Е. Григорьевым на 3.00 6 июля. Однако 75-я гв. стрелковая дивизия к наступлению в назначенный срок готова не была. Связь с полками и артиллерией не была обеспечена, минные поля не были разведаны и разминированы. В итоге время начала атаки сдвинуто на 5.00 6 июля. В назначенный час контрудар все же состоялся. Доклад немецкого 21-го танкового батальона 20-й танковой дивизии описывает советскую атаку следующим образом: «Вспышки от множества артиллерийских батарей были видны вдали у горизонта, обрушивая на батальон сильный огонь. В тот же момент несколько волн вражеских танков с сидящей на них пехотой атаковали наши позиции». Далее произошло то, что довольно часто происходило в наступлениях и контрударах Красной армии в 1942–1943 гг. Пехота 75-й гв. стрелковой дивизии залегла под огнем противника, и танки продолжили атаку в одиночестве. В первый момент 107-й танковой бригаде корпуса пришлось продвинуться на 1,5–2 км ценой потери 4 танков подбитыми и 5 сгоревшими. Далее около 7.00 по приказу командира корпуса танки вернулись и увлекли за собой пехоту. Однако после этого боевые порядки бригады были атакованы танками противника, в том числе тяжелыми. Ответный огонь результата не дал, т. к. имеющиеся бронебойные снаряды лобовую броню тяжелых немецких танков не пробивали. В итоге бригада за несколько часов потеряла 46 танков (21 Т-34 и 14 Т-70 сгоревшими, 5 Т-34 и 1 Т-70 подбитыми, 3 Т-34 и 1 Т-70 застрявшими и впоследствии сожженными противником). Оставшиеся в строю 4 машины отошли к своей пехоте. Такое жестокое избиение бригады заставило командира 16-го танкового корпуса приказать 164-й бригаде прекратить атаку и отойти в исходное положение. Всего 16-й танковый корпус потерял за день 88 танков, из них 69 машин – безвозвратно.
В оборонительных сражениях подходившие резервы очень часто вступают в бой неодновременно. Сражение на северном фасе Курской дуги не стало исключением. 19-й танковый корпус сосредоточился в исходном районе утром 6 июля. На организацию взаимодействия со стрелковыми дивизиями и разминирование проходов было затрачено значительное время, поэтому соединения 19-го танкового корпуса нанесли удар в направлении Подоляни только в 17.00, т. е. когда бригады 16-го танкового корпуса уже вынуждены были отойти в исходное положение. Встреченный сильным огнем артиллерии, танков и авиации противника, 19-й танковый корпус понес потери и отошел в исходное положение. В течение дня части корпуса понесли чувствительные потери: 101-я танковая бригада – 5 Т-34 и 2 Т-70, 20-я танковая бригада – 15 Т-34 (из них 11 безвозвратно), 4 MKII, 3 MKIII, 79-я танковая бригада – 9 Т-34, 8 Т-60. Вместе с тем следует отметить, что 20-й танковой дивизии немцев этот контрудар двух советских танковых корпусов обошелся довольно дорого. При незначительных потерях в первый день наступления, к вечеру 6 июля, число боеготовых танков соединения уменьшилось с 73 до 50 единиц.
По итогам не слишком успешного контрудара 2-я танковая армия получила приказ командующего Центральным фронтом всеми корпусами перейти к обороне. 3-й танковый корпус закрепился на рубеже Березовец, северо-западнее Брусовое; 16-й танковый корпус – в районе Ольховатки, а 11-я отдельная гвардейская танковая бригада – на рубеже Ендовище, Молотычи (на стыке 16-го и 19-го танковых корпусов). 19-й танковый корпус перешел к обороне только утром 7 июля на участке Теплое, Красавка. Командующий 2-й танковой армией А.Г. Родин дал указание корпусам окопать танки на занимаемых рубежах, прикрыть их пехотой и организовать систему огня. Следует отметить, что все корпуса 2-й танковой армии перед битвой получили по истребительно-противотанковому дивизиону 85-мм пушек (по 12 орудий) и были не вовсе беззащитны перед лицом атак немецких тяжелых танков и САУ.
Контрудар пехоты 17-го гв. стрелкового корпуса также не дал решительного результата. Он столкнулся с крупными массами немецких танков, атаковавших несколькими группами с разных направлений. В промежутке между танковыми атаками на головы пехотинцев обрушивали свой смертоносный груз немецкие пикировщики. К 16.00 корпус отошел на исходные позиции. Однако град контрударов снизил темпы наступления противника. Немецкое продвижение 6 июля ограничилось 2 км, хотя потери при этом сократились до 2996 человек (в первый день сражения 9-я армия потеряла 7223 человека).
Итоги воздушного сражения над северным фасом Курской дуги 6 июля пока не давали решительного преимущества ни одной из сторон. Универсальным показателем в данном случае является число самолето-вылетов. У проигрывающей воздушное сражение стороны число поднимаемых в воздух самолетов заметно снижается. В небе над Ольховаткой и Понырями этого пока не происходило. 16-я воздушная армия выполнила 1126 самолето-вылетов днем и 200 ночью. Еще 269 вылетов пришлось на авиацию дальнего действия. Потери авиасоединений армии С.И. Руденко оставались на высоком уровне, 6 июля был потерян 91 самолет. В отличие от первого дня операции большая часть потерь пришлась на бомбардировщики и штурмовики. Потери немецкого 6-го воздушного флота за 6 июля согласно журналу боевых действий соединения составили всего 6 самолетов (3 Ju88, 1 Ju87, 1 Bf110 и 1 FW190).
