Артиллерийская подготовка атаки в 21, 65, 24, 64 и 57-й армиях была проведена по единому графику: 5 минут — огневой налет; 30 минут — период разрушения и подавления; 5 минут— огневой налет по переднему краю (50% напряжения первоначального огневого налета); 10 минут — огневой налет (40% напряжения) по целям в ближайшей глубине обороны с целью ввести противника в заблуждение о начале атаки; 5 минут — огневой налет полного напряжения по переднему краю. Через 25 минут после начала артиллерийской подготовки открывали огонь орудия, выделенные для стрельбы прямой наводкой.

Атака пехоты и танков поддерживалась огневым валом на глубину 1000—1500 м.

В ходе операции были осуществлены значительные перегруппировки артиллерийских соединений и частей. Так, например, в течение 13 и 14 января 21-я армия была усилена за счет 65-й армии двумя артиллерийскими дивизиями и тремя артиллерийскими полками Резерва Верховного Главнокомандования 80

и одним гаубичным полком большой мощности — всего 312 орудий. Перегруппировка этих соединений и частей была произведена в короткий срок. 30 января, когда для ликвидации северной группировки врага потребовалось артиллерийское усиление левофланговых армий фронта, в полосы 65-й и 66-й армий были перегруппированы одна артиллерийская дивизия, четыре пушечных артиллерийских полка и один гаубичный полк большой мощности. В результате этой перегруппировки в полосах дивизий указанных армий была создана артиллерийская плотность 120—180, а в полосе 27-й гвардейской стрелковой дивизии — 338 орудий и минометов на 1 км фронта. Такое массирование артиллерии позволило 1 февраля нанести по врагу огневой удар такой силы, что противник начал массовую сдачу в плен, и 2 февраля вся северная группа врага сложила оружие.

Бронетанковые войска при ликвидации окруженной под Сталинградом группировки противника использовались главным образом в первом эшелоне для непосредственной поддержки пехоты на направлении главного удара. Часть танков находилась в резерве и использовалась для наращивания усилий на направлениях обозначившегося успеха. Танковых и механизированных корпусов армии Донского фронта не имели.

Инженерные войска выполняли задачи инженерной разведки, проделывали и обозначали проходы в заграждениях противника, сопровождали пехоту, танки и артиллерию в ходе их наступления, прокладывали войскам пути, организовывали переправы, прикрывали инженерными средствами фланги и стыки своих войск, снабжали войска водою.

Так, инженерной разведкой было установлено, что противник наиболее слабо укрепился перед фронтом 21, 65 и 57-й армий. Эти данные в совокупности с другими условиями обстановки были учтены при составлении плана операции.

При подготовке прорыва обороны противника инженерные войска Донского фронта разминировали большое количество минных полей, при этом они обезвредили около И тыс. мин.

В ходе операции были проведены крупные дорожные работы. Всего в период с 1 декабря 1942 г. по 1 февраля 1943 г. в Донском фронте было проложено более 1000 км и отремонтировано более 330 км дорог; построено и отремонтировано 66 мостов и проложено 8 ледовых переправ.

В период с 1 по 9 января инженерные войска участвовали в создании ложного района сосредоточения танкового корпуса и трех артиллерийских полков в полосе 24-й армии. Для этой цели были изготовлены, подвезены и установлены макеты: танков— 87 шт., 152-мм орудий — 40, 76-мм орудий — 60 и орудий ПТО — 60 шт.

В ликвидации окруженной группировки противника активное участие принимали 16-я воздушная армия Донского фронта и авиация дальнего действия. Всего за время подготовки и в ходе операции (с 1 января по 2 февраля) они совершили более 10 400 самолето-вылетов. Основными объектами действий авиации были наземные войска (64% всех самолето-вылетов) и авиация противника, транспортировавшая грузы в район окружения (более 20% самолето-вылетов).

В отличие от ноябрьской и декабрьских наступательных операций на этом этапе авиация приняла активное участие в прорыве обороны противника. Возросшее боевое мастерство наших летчиков и критический учет предыдущего опыта, а также благоприятные метеорологические условия позволили впервые за время контрнаступления под Сталинградом осуществить непосредственную авиационную подготовку атаки.

Авиация непрерывно поддерживала и прикрывала наступающие войска Донского фронта. Особенно напряженно действовала она в те дни, когда противник, используя оборонительные рубежи, пытался задержать наступление наземных войск. Так было в период боев на рубеже р. Россошка, на внутреннем оборонительном обводе и в период боев в городе.