Одним из первых примеров артиллерийского наступления явился прорыв обороны на реке Ламе в январе 1942 года в ходе Ржевско-Вяземской наступательной операции.
Первый опыт организации и проведения артиллерийского наступления позволил в последующем избежать ошибок и более рационально использовать мощь огня артиллерии при прорыве обороны противника. Более полно артиллерийское наступление на практике было осуществлено в контрнаступлении советских войск под Сталинградом в ноябре 1942 года и с этого времени прочно вошло в практику боевых действий. В последующем методы его постоянно развивались и совершенствовались.
С.С. Варенцов при подготовке операции «Полководец Румянцев» впервые в своей практике приступил к организации артиллерийского наступления.
На основе опыта предыдущих наступательных операций и в связи с тем, что главный удар войска Воронежского и Степного фронтов наносили своими смежными флангами, С.С. Варенцов и командующий артиллерией Степного фронта генерал-лейтенант артиллерии Н.С. Фомин предложили своим командующим артиллерийское наступление для обоих фронтов осуществить по единому графику.
На обоих фронтах непосредственное планирование артиллерийского наступления возлагалось на штабы артиллерии армий. Штабами артиллерии фронтов были составлены только указания по планированию и разработаны графики артиллерийского наступления.
Артиллерийская подготовка строилась, кроме последнего огневого налета, одинаково на обоих фронтах: 5 минут — огневой налет по переднему краю и ближайшей глубине обороны противника; 30 минут — пауза; 60 минут — контроль пристрелки, удары бомбардировочной авиации и залпы реактивной артиллерии; 70 минут — подавление и уничтожение целей методическим огнем. По плану Воронежского фронта завершалась артиллерийская подготовка атаки 5-минутным залпом реактивной артиллерии, а на Степном фронте — 10-минутным огневым налетом по всем артиллерийским и минометным батареям противника. Таким образом, общая продолжительность артиллерийской подготовки атаки по фронтовым графикам была равна на Воронежском фронте 170, а на Степном — 175 минутам[90].
С.С. Варенцов и штаб артиллерии фронта творчески подошли к планированию артиллерийской поддержки наступающих войск. В графике артиллерийского наступления Воронежского фронта указано: «20 минут — огневой налет с нарастающим до предела режимом огня по первым траншеям с последующим переносом огня на вторые и третьи траншеи. В это время пехота атакует передний край противника…» После этого в графике указано, что последующие «45 минут — перенос огня в глубину обороны, подавление узлов сопротивления противника. Артиллерия стрелковых корпусов продолжает сопровождать пехоту и танки методическим огнем»
