3-й танковый батальон получил приказ на атаку переправившихся японских частей также в 11.30. Батальон пошел в атаку с места, в линии ротных колонн, имея в своем составе 50 БТ-5. В результате боя, прорвав оборону противника и немного не дойдя до его переправы, к 15.00 батальон вышел в район сосредоточения. Потери составили 10 человек убитыми, 23 пропало без вести, сгорело 20 танков, подбито 11. Следует отметить, что большие потери 3-го батальона обусловлены тем, что ему последовательно приходилось атаковать все японские части, которые переправились на западный берег — 26, 64 и 72-й пехотные полки.
Эта танковая атака произвела сильное впечатление на японцев. Один из офицеров 72-го пехотного полка майор Т. Хама-да, стал считать танки, идущие в атаку. Насчитав 500 (!) штук он сбился и доложил в штаб Кобаяши, что их атакуют не меньше 1000 (!) советских танков. У имевшихся, помимо противотанковых,75-мм орудий образца 1938 года (1905 г.) отсутствовали бронебойные снаряды, и они не могли успешно бороться с танками. Тем не менее, как мы видим, потери в танках были очень большими.
Один из участников боя, офицер 26-го пехотного полка, позже вспоминал:
«Когда пламя загоралось внутри танка, люки, обычно закрытые во время боя, приходилось открывать. Русские танкисты выпрыгивали и пытались спастись, убегая в сторону своих позиций. Тела многих были сильно обгоревшими и они, шатаясь, в агонии делали несколько шагов, прежде чем упасть. Некоторые пытались помочь раненым товарищам, другие пытались укрыться под днищами пылающих танков. Один японский пехотинец сбил с ног русского, который пытался сопротивляться, но тут же был застрелен из пистолета».
По мнению другого офицера «погребальные костры горящих русских танков были похожи на дымы сталелитейных заводов в Осаке».
Подразделения 24-го мотострелкового полка во время марша сбились с пути и не смогли поддержать атаку танкистов. Приведенный в порядок 15-й кавалерийский полк 6-й кавдивизии МНРА около 12 часов пытался перейти в атаку за танками 11-й бригады, но артиллерийским огнем и авиацией противника вновь был рассеян по полю. Наиболее активно действовал броневой дивизион 6-й кавалерийской дивизии, который несколько раз атаковал противника самостоятельно и совместно с танками 11-й танковой бригады. Бронедивизион в этом бою потерял 5 машин подбитыми и сгоревшими.
24-й мотострелковый полк смог перейти в атаку только в 13.00. Вслед за полком развернулась приведенная в порядок 6-я кавалерийская дивизия МНРА, действовавшая вдоль Халхин-Гола.
Около 12 часов японские части с юга атаковал бронедивизион 8-й кавалерийской дивизии, который уничтожил несколько огневых точек, потеряв подбитыми и сгоревшими 3 бронемашины.
Примерно в 15.00 подошел 247-й автоброневой батальон 7-й мотоброневой бригады, который сразу после 150-километрового марша, без разведки, был брошен в бой. Батальон (50 броневиков) шел в атаку двумя эшелонами, имея впереди 6 дозорных машин. При подходе дозорных броневиков к переднему краю обороны 72-го пехотного полка, японцы пропустили их в тыл. Когда же подошел первый эшелон (1 и 2-я роты), он был расстрелян в упор из противотанковых орудий. В течение получаса батальон потерял 57 человек убитыми, 26 ранеными, 2 пропавшими без вести, 20 броневиков сгоревшими и 13 подбитыми.
Небезынтересно привести выдержки из «Сведений о действии бронебатальона по опросу участников боя», составленных сразу после атаки 3 июля. Лейтенант А. Е. Дерягин, командир 3-й роты: