Ватутину и Рокоссовскому были указаны вероятные направления главных ударов противника.
Боевая страда для Ватутина началась задолго до того, как раздались первые выстрелы сражения, — командующий фронтом выигрывает сражение в значительной степени еще во время подготовки к нему.
Ответственность командующего Воронежским фронтом была велика. Располагаясь по дуге Курского выступа, соединения фронтов своими тылами сходились в центре. Армии, обращенные фронтом на запад, прикрывали тылы армий, оборонявшихся фронтом на юг, и наоборот. Такое расположение было чревато тем, что прорыв гитлеровцев на участке фронта одного соединения выводил их в тыл другим соединениям, а если бы противнику удалось выйти на тылы Воронежского фронта, он одновременно оказался бы в тылу у Центрального фронта. Против войск фронта гитлеровское командование сосредоточивало наибольшее количество сил, в том числе танковый корпус СС. В район Харькова продолжали прибывать все новые эшелоны танков, орудий, горючего. Отборные гитлеровские дивизии, потрепанные еще ранней весной, были отведены в тыл, доукомплектованы и теперь снова выдвигались к линии фронта
Как исследователь-палеонтолог по найденной кости, по оттискам в земле определяет строение скелета неизвестного животного, так Ватутин по разным отрывочным сообщениям, по замеченным деталям, по скупым показаниям пленных стремился проникнуть в конкретные планы фельдмаршала Манштейна. С учетом вероятных направлений главных ударов противника Ватутин расположил и свои фронтовые резервы.
Против танковых дивизий СС на возможном направлении их удара были поставлены дивизии, участвовавшие в Сталинградской битве, и разместилась артиллерия большой мощности.
Уже эта группировка сил лишала противника шансов на быстрый прорыв обороны.
Правильно расположив силы, Ватутин всемерно укреплял их взаимодействие.
Очень тщательно занимался Ватутин укреплением местности. В течение апреля — июня на всей глубине обороны были построены рубежи: отрыты окопы общим протяжением в сотни километров; противотанковые рвы и сплошные минные поля преградили танкоопасные направления
От вопросов подготовки оперативной обороны целых соединений Ватутин шел к вопросам обороны самых мелких тактических подразделений: он интересовался и тем, как расположена дивизия и как установлено орудие.
Ватутин смотрел на подступы к обороне с огневых точек передовых подразделений глазами командующего фронтом и глазами опытного пулеметчика, знающего, куда ляжет каждая пуля.