Соответственно, прорвав позиции стрелковых частей противника восточнее Самодуровки, боевая группа 2-й танковой дивизии встретилась в горловине между Кашарским и Самодуровским оврагами с фронтальным противотанковым огнем 1-й, 4-й и 6-й артиллерийских батарей 3-й истребительной бригады, фланговым огнем 7-й батареи этой бригады с высоты 238,1, а также заградительным артиллерийско-минометным огнем дивизионной артиллерии и минометов. Перед этим немцы провели авиационную разведку направления атаки, но позиции артиллерийских и минометных частей обнаружить не смогли. В результате минометным огнем немецкая пехота была отсечена от танков. Атаковать позиции русских в ложбинах и на окраинах Самодуровки без поддержки своей пехоты немецкие танкисты не решились. В то же время 1-я и 4-я артиллерийские батареи вели прицельный огонь с коротких дистанций по бортам и гусеницам немецких средних танков. В этом бою наиболее отличилась 4-я артиллерийская батарея под командованием старшего лейтенанта Дмитрия Андреева, бойцы которой подбили 14 вражеских боевых машин. Три орудия 4-й батареи были выдвинуты несколько вперед, чтобы вести огонь по танкам прямой наводкой, и одна пушка оттянута назад, с задачей картечным огнем отсекать пехоту от танков. Хотя в ходе артиллерийской дуэли германские танкисты уничтожили три орудия 4-й батареи и два орудия 1-й батареи, но огонь 6-й и 7-й батарей вынудил их попятиться назад, в лощину за оврагами северо-восточнее Самодуровки, где нашла укрытие пехота. Немногочисленные прорвавшиеся вперед танки встретились с огнем хорошо замаскированной батареи противотанковых орудий 207-го полка 70-й гвардейской дивизии под командованием лейтенанта Сергея Денисова. Без прикрытия своей пехоты немецкие боевые машины при попытках продвижения вперед становились мишенью для неприятельских стрелков, которые забрасывали их из укрытий гранатами и бутылками с зажигательной смесью.
Подавить позиции вражеской противотанковой артиллерии и минометов с помощью собственного артиллерийского огня и авиационных ударов командованию 2-й танковой дивизии не удалось. Тем не менее авиационные налеты причинили частям 3-й истребительной бригады значительные потери – так, в 7-й артиллерийской батарее осталось два орудия, а вечером был ранен в обе ноги командир батареи старший лейтенант Владимир Герасимов, так что командование вместо него принял старший лейтенант Виктор Бурчак. Уцелевшие орудия 1-й и 4-й батарей были объединены в составе 1-й батареи под командованием капитана Георгия Игишева, которая 7 июля продолжала оборонять высоту 231,7, а в ночь на 8 июля заняла восточный склон высоты 238,1. Для укрепления обороны на участке Самодуровка – Ольховатка в ночь с 6 на 7 июля сюда была переброшена 15-я мотострелковая бригада 16-го танкового корпуса, которой командовал полковник Петр Акимочкин.
Генерал Модель, который с 15 до 21 часа находился на передовом командно-наблюдательном пункте 2-й танковой дивизии, вечером 6 июля связался с генералом Лемельзеном и выразил свое недовольство ортодоксальными действиями и решениями генерала Люббе. По этому поводу С. Ньютон отмечает[975], что одной из причин для запоздалого недовольства Моделя могло быть общее неудачное развитие наступления 9-й армии, требовавшее найти виновных командиров. При этом сам Модель, 6 часов остававшийся на удаленном наблюдательном пункте с ограниченным количеством средств и каналов связи, фактически самоустранился от руководства операцией. Штаб 9-й армии не мог принять без командующего никаких ответственных решений, поэтому перегруппировка артиллерии с учетом результатов наступления на отдельных участках и направлениях была произведена с опозданием и не повлияла на ход боевых действий во второй половине дня 6 июля.
Одновременно на стыке 13-й и 70-й советских армий продолжали наступление 20-я танковая и 7-я пехотная немецкие дивизии. До полка пехоты и 50–60 танков и штурмовых орудий предприняли атаку на Гнилец из района Подоляни и овладели Гнильцом. Части 132-й стрелковой дивизии укрепились на южной опушке леса западнее Гнильца и отбили атаки противника, направленные на дальнейшее развитие успеха.
79-я и 202-я танковые бригады 19-го танкового корпуса генерала Васильева контратаковали в общем направлении на Бобрик, но успеха не имели.
На поныревском направлении около 13 часов генерал Гарпе ввел в бой из района станция Малоархангельск – Бузулук танковую боевую группу 18-й танковой дивизии, которая действовала на стыке 86-й и 292-й пехотных дивизий[976]. Накануне Гарпе предложил Моделю разделить 18-ю танковую дивизию по частям, в связи с отсутствием у нее достаточных средств транспорта для оперативного маневра, и передать 52-й и 101-й панцер-гренадерские полки в распоряжение командования 292-й и 86-й пехотных дивизий, но Модель с этим не согласился.