Для проведения Острогожско-Россошанской операции Воронежский фронт был усилен 8-й и 10-й артиллерийскими дивизиями, 4-й гвардейской минометной дивизией, 9-й зенитной артиллерийской дивизией и несколькими отдельными артиллерийскими полками РВГК. Таким образом, артиллерийские соединения получали все более широкое применение. Фронт имел превосходство над противником в артиллерии примерно в 1,5 раза.
С целью обеспечения решающего превосходства над противником в артиллерии на главном направлении командующий артиллерией фронта С.С. Варенцов организовал смелый маневр силами и средствами. В армиях левого крыла фронта, наносивших главный удар, было сосредоточено около 70 % всех орудий и минометов и более 96 % реактивной артиллерии.
Внутри армий маневр артиллерией был еще более значительный. За счет резкого ослабления второстепенных направлений на участках 40-й армии, 18-го корпуса и 3-й танковой армии, занимавших вместе менее 14 % общей протяженности их фронта (34 километра из 240), сосредоточивалось свыше 89 % полевой артиллерии, или 3150 орудий и минометов, 1028 боевых машин и установок реактивной артиллерии из имевшихся 1036. На участках прорыва было достигнуто 8—10-кратное превосходство над врагом в артиллерии[56].
На участке прорыва 40-й армии оборона противника была наиболее плотной и насыщенной огневыми средствами. Кроме того, армии пришлось наступать без 4-го танкового корпуса, что соответственно ослабляло силу ударной группировки, в частности ее правый фланг. Все это еще больше повысило и без того ведущую роль артиллерии. Она должна была обеспечить прорыв вражеской обороны на всю ее тактическую глубину, не допустить контратак и контрударов противника по флангам, в особенности правому, содействовать разгрому резервов, рассечению и уничтожению неприятельской группировки.
Для выполнения столь широких задач, безусловно, требовались значительные силы артиллерии. По предложению С.С. Варенцова 40-я армия была усилена 10-й артиллерийской дивизией прорыва, имевшей восемь артиллерийских полков, 4-й дивизией реактивной артиллерии, состоявшей из двух бригад, и зенитной артиллерийской дивизией.
Благодаря этому, а также сосредоточению войсковой артиллерии 40-я армия смогла накануне Острогожско-Россошанской наступательной операции осуществить массирование артиллерийских средств на участке прорыва. Здесь армия имела по 108 орудий и минометов на 1 километр фронта, причем армейская артиллерийская группа дальнего действия состояла из одиннадцати дивизионов, имевших по шесть орудий калибра 122 мм и выше. Кроме вышеупомянутой дивизии реактивной артиллерии, в распоряжении имелись также четыре отдельных полка и один отдельный дивизион реактивной артиллерии.
