Какова была меж тем обстановка в котле? Снабжение порядка 230 тысяч человек немецких солдат и солдат союзников было совершенно недостаточным. Оказалось, что Люфтваффе были не в состоянии зимой снабжать всем необходимым целую армию в глубине русской территории да ещё с временных аэродромов, без необходимого ремонтного оборудования в скверную погоду. Транспортных самолетов, надлежащим образом оборудованных для этих целей, не хватало. Пришлось использовать и бомбардировщики. Но они не могли брать на борт свыше полутора тонн грузов. Их снятие с боевых полетов, кроме того, весьма отрицательно сказалось на всех участках фронта.
Коренная проблема снова проявила себя в полном объеме: материальные резервы и силы Германии были недостаточны для этой войны. Генерал Зейдлиц обозначил потребность в грузах числом в 1000 тонн. Это, конечно, была слишком высокая планка. Штаб полагал желательным ежедневную доставку 600 тонн, в качестве минимально необходимого — 300 тонн с тем, чтобы армия могла поддерживать в какой-то мере свою боеспособность. Ежедневная потребность только в хлебе для окруженных войск составляла 40 тонн. 4-й воздушный флот попытался ежедневно доставлять 300 тонн.
Опытный командир 8-го авиакорпуса, генерал-лейтенант Фибиг получил трудную задачу, хотя вначале она выглядела решаемой. Но холода и плохие погодные условия оказались совершенно непреодолимыми противниками, ещё более жесткими, чем советские истребители или русская зенитная артиллерия. Обледенение, плохая видимость и участившиеся в связи с этим различного рода аварии стали причинами потерь, превышавших потери от действий противника. Несмотря на это, экипажи совершали вылеты с лихостью, какая до той поры не наблюдалась.
И немногочисленные летчики-истребители из эскадры «Удет», всего их было семеро, совершали невозможное, охраняя аэродромы и транспортные самолеты. За всю историю авиации ещё никогда не было примеров такого презрения к смерти, такой твердой самоотдачи, как в ходе снабжения Сталинграда по воздуху. Всего зарегистрировано 550 потерянных в этой акции машин, т.е. 30% всех использовавшихся самолетов стали добычей погоды, истребителей противника и его зенитной артиллерии — каждая третья машина была потеряна. Это было страшно много — столько не терял ни один воздушный флот мира и ни один из них такие потери не смог бы восстановить.
Лишь дважды удалось доставить ежедневно почти 300 тонн. Согласно записям в журнале генерал-квартирмейстера 6-й армии, 7 декабря на аэродроме в Питомнике приземлилось 188 самолетов, доставивших 282 тонны. 20 декабря вес доставленных грузов достиг 291 тонны. Согласно высококвалифицированным и тщательным изысканиям генерал-майора Герудта фон Родена, опиравшегося на боевую документацию Люфтваффе, 19 декабря было кульминационным пунктом всего периода снабжения воздушным путем, когда 154 самолета доставили 289 тонн грузов на аэродром в Питомнике и вывезли 1000 раненых. В среднем за период с 25 ноября до 11 января ежедневно доставлялись 104,7 тонны и всего было вывезено 24 910 раненых. При таких показателях снабжения солдаты были вынуждены голодать и оставаться без необходимого подвоза боеприпасов.
С начала декабря армия была вынуждена сократить рацион питания наполовину того, что вообще необходимо человеку, выполняющему какую-либо работу. По прошествии месяца снабжения по воздуху рацион на одного человека в день составлял 200 г хлеба, 200 г конины (мяса забитых и павших лошадей), 30 г сыра, 30 г жиров и 3 сигареты. Это была половина того, что требуется вообще солдату, живущему и сражающемуся на фронте. И когда все лошади были забиты, рационы были урезаны ещё больше.
Таким же недостаточным было снабжение боеприпасами, прежде всего для легких и средних гаубиц. Доставка бензина составляла менее 10% от потребности, так что танки, штурмовые орудия и тяжелые противотанковые орудия могли применяться ограниченно.
Тем не менее войска держались. У русских до сих пор нет четких данных о количестве перебежчиков. Из всех доступных нам источников явствует, что до середины января оно было, вероятно, крайне незначительным. Когда в войсках обсуждали новость из штабов о том, что дивизии Гота начали наступление с задачей деблокирования, повсеместно установилось боевое настроение. Не было ни одного солдата или офицера, который не верил бы твердо в то, что «уж Манштейн — то пробьется и выручит нас». И прилив сил чувствовал даже самый измотанный боями и блокадой батальон, готовый контратаковать навстречу освободителям. Об этом намерении знал каждый, кто находился в котле. Части двух моторизованных и одной танковой дивизии стояли на южном фронте, готовые по условному сигналу «Зимняя гроза» нанести удар навстречу дивизиям Гота, когда те приблизятся на достаточное расстояние.