Советская авиация 8 июля перешла к тактике действий противника, высылая перед бомбардировочной и штурмовой авиацией крупные группы истребителей для захвата господства в воздухе в районе запланированного авиационного удара. Наземное наведение истребителей 1-й гвардейской дивизии осуществлял лично командир соединения гвардии подполковник Иван Крупенин (Иван Владимирович Крупенин, командовал дивизией до 3 августа 1943 года, когда вместо него был назначен полковник Владимир Сухорябов, ранее командир 294-й истребительной авиационной дивизии 4-го истребительного корпуса 2-й воздушной армии), нацеливший группу из 15 самолетов под управлением капитана Валентина Макарова на борьбу с большой группой вражеских бомбардировщиков (до 50 машин), подходивших в район Ольховатки. В связи с активизацией советской истребительной авиации уровень потерь 16-й воздушной армии за 8 июля увеличился, по сравнению с предыдущим днем, до 52 самолетов, так что к вечеру в трех истребительных авиационных дивизиях армии осталось всего 58 боеготовых самолетов1. Вследствие нехватки истребителей 8 июля действия бомбардировочных и штурмовых авиационных соединений 16-й воздушной армии были ограничены, а к выполнению задач прикрытия войск 13-й армии Центрального фронта периодически привлекались истребительные части 15-й воздушной армии Брянского фронта.
В то же время потери немцев составили 3 уничтоженных и 6 поврежденных самолетов при 1173 самолето-вылетах против 913 самолето-вылетов 16-й воздушной армии русских[1037]. Как видно, германская авиация прочно удерживала превосходство в воздухе, однако интенсивность боевой работы 1-й авиационной дивизии постепенно снижалась вследствие выработки ресурса двигателей самолетов и накопления усталости пилотов, так что паузы между вылетами все увеличивались, негативно отражаясь на ходе всей операции. 8 июля южнее Понырей погиб один из ведущих немецких летчиков-асов оберфельдфебель Хуберт Штрассл (Hubert Strassl), потому что, покидая свой поврежденный истребитель FW-190А-4, он не рассчитал высоту и его парашют не успел раскрыться. Вполне вероятно, что такая смерть пилота, который за четыре дня боев поразил 30 советских самолетов[1038], была обусловлена не только случайной ошибкой, но и утомлением. Командование 6-го воздушного флота докладывало об этой ситуации в Генеральный штаб военно-воздушных сил, а генерал Грейм информировал о положении дел Гитлера и Цейтцлера. Поэтому уже вечером 7 июля германское главное командование приняло решение, не встретившее возражений со стороны Генерального штаба военно-воздушных сил Германии, перебросить в полосу 9-й армии часть соединений из состава 8-го авиационного корпуса 4-го воздушного флота, то есть ослабить авиационную поддержку ударных группировок немецких войск на южном фасе Курского выступа.
В итоге дня ожесточенных боев к исходу 8 июля противник прорвал вторую полосу обороны Центрального фронта на стыке 70-й и 13-й армий, где образовался участок вклинения глубиной до 15 километров, с вершиной на подступах к высоте 274,5. Рубеж обороны советских войск проходил здесь от улицы Копыловка (Капыловка, село Ольховатка) по южному краю лога Ендовище до северо-восточных скатов высоты 274,5, затем по Ольховатскому хребту, западной окраине Теплого и центральной части Самодуровки. Гренадерам 31-й пехотной, 2-й, 4-й и 20-й танковых дивизий удалось полностью овладеть высотами 238,1, 234, 234,5, занять часть Самодуровки, обойти Ольховатку с запада и выйти на северо-восточный склон господствующей высоты 274,5, которая протянулась на 4 километра с севера на юг вдоль Ольховатского хребта. Германские танки продвинулись до юго-восточной окраины села Теплого. К этому же времени части 6-й пехотной дивизии прорвались из района высоты 257 в Погореловцы и заняли машинно-тракторную станцию на западном берегу реки Брусовец, так что подразделения 207-го полка 70-й гвардейской стрелковой дивизии, оборонявшиеся в северной части Ольховатки, оказались в окружении.
Вместе с тем значительная часть техники и людей немецкой 9-й армии была перемолота 8 июля в «мельнице у Теплого», как назвали это место боя германские офицеры. По советским данным[1039], потери немецкой 9-й армии за 8 июля составили 9600 солдат и офицеров убитыми, ранеными и пленными, а также 130 уничтоженных танков и САУ. По информации С. Ньютона[1040], общие потери 9-й армии 8 июля были аналогичны потерям за предыдущий день и составляли 3220 человек личного состава. Тем не менее панцер-гренадерские полки 2, 4, 9 и 20-й танковых дивизий уже потеряли убитыми и ранеными до 50 % своих солдат и офицеров. Также нельзя отрицать большие потери немцев в боевой технике. К исходу дня пространство между Саборовкой, Кашарой и Самодуровкой было переполнено подбитыми танками и самоходными орудиями, которые требовалось срочно вывезти с поля боя для ремонта. Кроме того, личный состав танковых и пехотных дивизий первого эшелона 9-й армии практически не отдыхал уже четверо суток.