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.

В 9.30 войска 20-й армии перешли в наступление. Как и следовало ожидать, система огня противника подавлена не была, и в течение дня только отдельным частям удалось вклиниться в оборонительные порядки немецких войск. 20-й армии не повезло больше всего: в полосе ее наступления происходила смена 5-й танковой дивизии на 78-ю пехотную и в окопах одновременно находились части обеих дивизий. Наступавшие без форсирования реки Вазузы 326, 251-я и 42-я гвардейские стрелковые дивизии были остановлены огнем неподавленных ДЗОТов и успеха в продвижении не имели. Наилучшего результата, как ни странно, достигла 247-я стрелковая дивизия генерал-майора Г.Д.Мухина. Она успешно форсировала Вазузу и образовала небольшой плацдарм на ее западном берегу. В целом результат первого дня сражения был довольно скромный. Однако командующий 20-й армией генерал-майор Н.И.Кирюхин решил выдвинуть на захваченный частями 247-й дивизии пятачок 8-й гвардейский стрелковый корпус, стремясь развить единственный на тот момент успех. В свою очередь, командование фронтом (которому непосредственно подчинялась конно-механизированная группа) решило ввести на том же участке 247-й стрелковой дивизии и 6-й танковый корпус П.М.Армана, и 2-й гвардейский кавалерийский корпус В.В.Крюкова. К тому моменту 6-й танковый корпус уже переправился на западный берег Вазузы и к 18.00 25 ноября уже был готов к вводу в прорыв по первоначальному плану операции. Однако невыполнение задач правым флангом 20-й армии привело к тому, что корпус оказался разъединенным надвое Вазузой. Теперь часть корпуса должна была переправляться обратно на восточный берег реки и снова ее форсировать выше по течению. Фактически был поломан весь первоначальный план операции. Согласно заранее разработанному плану, подвижная группа должна была сосредоточиться на плацдарме глубиной 4—5 км после выхода стрелковых соединений 20-й армии ко второму рубежу обороны. Вместо этого в первый день операции крупные массы кавалерии и танков вместе с 8-м гвардейским стрелковым корпусом протискивались на маленький плацдарм шириной не более 3 км и глубиной в лучшем случае 1,5 км. Соответственно вместо плановых четырех переправ через р. Вазуза в распоряжении кавалерийского и танкового корпусов были только две переправы, находившиеся в полосе наступления 247-й стрелковой дивизии. Одна переправа была у деревни Зеваловка, вторая, южнее ее, — у деревни Пруды.