В ходе отражения советского контрудара немецкая истребительная авиация энергично атаковала группы бомбардировщиков 16-й воздушной армии, нанесла им большие потери и существенно ограничила ущерб для немецких войск от бомбовых налетов. Накануне вечером Сталин потребовал от командующего Центральным фронтом принять все меры к скорейшему завоеванию господства в воздухе на северном фасе Курского выступа и направил сюда первого заместителя командующего ВВС Красной армии генерала Григория Ворожейкина. В этих условиях Рокоссовский поставил перед командующим 16-й воздушной армией генералом Руденко задачи по улучшению действий истребительной авиации и организации надежной поддержки с воздуха контрударов 17-го гвардейского стрелкового корпуса и соединений 2-й танковой армии. Планируя авиационную поддержку контрудара стрелкового корпуса, Руденко выделил для нанесения ударов всего одну бомбардировочную дивизию, хотя в его резерве оставался еще весь 3-й бомбардировочный авиационный корпус под командованием генерала Афанасия Каравацкого. Экипажи бомбардировочной дивизии с 6 часов утра наносили удары по скоплениям живой силы и техники немцев в районах Сеньково, Новый Хутор, Озерки, Ясная Поляна, Подолянь, Верхнее Тагино, однако до конца дня 6 июля их потери составили 19 самолетов (9 из которых были поражены немецкими истребителями)[968]. Получая информацию о неэффективной авиационной поддержке контрудара, Рокоссовский потребовал от генерала Руденко организовать повторные авиационные удары, для которых были задействованы соединения штурмовой авиации[969].
Таким образом, командованию Центрального фронта не удалось организовать мощный одновременный контрудар в центре и на левом фланге полосы обороны 13-й армии силами 17-го гвардейского стрелкового, 3-го, 16-го и 19-го танковых корпусов. Причиной этого стали ошибки и неподготовленность командования 2-й танковой армии, вследствие которых вместо планируемого сосредоточенного контрудара по сходящимся направлениям были проведены разновременные контратаки пяти танковых бригад. Отразив их, пехота и танки противника при интенсивной поддержке авиации перешли в наступление в направлении Ольховатки, против соединений 17-го гвардейского стрелкового корпуса, которые были вынуждены обороняться на достигнутых рубежах. После этого войскам Центрального фронта было приказано использовать свои танки для подкрепления боевых порядков пехоты и ведения огня с места, из укрытий, а контратаки бронетехникой разрешались исключительно против пехоты и легких танков противника[970]. Генерал Родин указал всем корпусам танковой армии окопать свои боевые машины, прикрыть их пехотой и, применяя организованный огонь, не пропустить через свои боевые порядки ни одного танка противника. Выход 2-й танковой армии на оборонительный рубеж 13-й армии увеличил ее артиллерийские и противотанковые средства на 16 %[971].
Это решение стало во многом определяющим для дальнейшего развития ситуации, поскольку окопанные танки, в особенности тяжелые, оказались мощным средством качественного усиления обороны войск Центрального фронта. По воспоминаниям офицеров немецких танковых частей[972], чтобы преодолеть позиции, усиленные окопанными танками, требовались длительные совместные усилия пехоты, тяжелой артиллерии и авиации. Хотя, поставив танки в оборону, советское командование лишило свои бронетанковые войска подвижности, однако немцы могли использовать полученное за счет этого потенциальное преимущество только путем широкого обходного маневра в сторону флангов участка вклинения. Как выяснилось, германское командование было не готово к таким действиям.
Около 16 часов утра 6 июля, перестроив боевые порядки после отражения попытки контрудара русских, соединения 47-го и 41-го танковых корпусов продолжили наступление по центру фронта вклинения, с целью полностью восстановить утраченное положение и затем овладеть господствующими высотами в районе Самодуровка, Ольховатка.