30 ноября и 1 декабря упорные бои велись во всей полосе наступления армии. К 3 декабря ее передовые части находились всего в 2–5 км от шоссе Оленино – Белый. Но к тому времени уже было потеряно более 200 из 270 танков. Танковые и механизированные бригады, действуя на разобщенных направлениях, в лесистой местности не смогли в полной мере использовать свои ударные и маневренные возможности, в короткие сроки прорваться в глубину обороны противника и развить успех. Все это позволило немецкому командованию, так же как и в полосе 41-й армии, выиграть время и совершить своевременный маневр резервами. Все последующие попытки 22-й армии выйти на шоссе Оленино – Белый, продолжавшиеся вплоть до 12 декабря, оказались безрезультатными.
Цель наступления 39-й армии (более 92 тыс. человек, 227 танков) фронта заключалась в привлечении к себе резервов врага и не допущении их переброски на другие направления. Она достигалась выполнением двух последовательных задач: вначале овладение большаком Молодой Туд – Ржев на участке Урдом, Зайцево и потом во взаимодействии с 22-й армией и ударной группой Западного фронта – населенным пунктом Оленино.
Командующий армией генерал-майор А.И. Зыгин планировал главный удар нанести в центре полосы силами 158, 135-й и 373-й стрелковых дивизий при поддержке 28-й и 81-й танковых бригад. Во второй эшелон выделялась 348-я стрелковая дивизия, а в резерв – 101-я стрелковая и 46-я механизированная бригады. Другие удары наносили: на правом фланге – 100-я стрелковая бригада и полк 186-й стрелковой дивизии, на левом – 136-я стрелковая бригада, два полка 178-й стрелковой дивизии и три танковых полка.
В полосе предстоявшего наступления армии шириной 42 км занимали оборону немецкие 206-я и часть сил 251-й и 253-й пехотных дивизий. Они сосредоточивали усилия на удержании отдельных опорных пунктов, промежутки между которыми достигали нескольких километров. Однако этот недостаток компенсировался наличием в тылу сильных подвижных резервов – двух моторизованных дивизий (14-я и «Великая Германия»).
Как и в других объединениях Калининского фронта, наступление в полосе 39-й армии началось 25 ноября с проведения артиллерийской подготовки продолжительностью 1 час. Так как плотность орудий и минометов была невысокой (50 единиц на 1 км), подавить противника на переднем крае и, особенно, в тактической глубине, не удалось. Форсировавшие с ходу р. Молодой Туд стрелковые роты, поддержанные 28-й и 81-й танковыми бригадами, попали под сильный огонь минометов и пулеметов и отошли в исходное положение.
Но успех был достигнут на направлениях других ударов: на правом фланге продвижение советских войск составило 5, а на левом – 4 км. Генерал-майор А.И. Зыгин планировал развить наступление, усилив фланговые группировки за счет сил и средств, развернутых в центре полосы. Однако командующий войсками фронта потребовал следовать первоначальному плану операции и «сковать» здесь максимальные силы врага, чтобы облегчить 41-й и 22-й армиям выполнение возложенных на них задач.
В течение 26 ноября главные силы 39-й армии вновь форсировали р. Молодой Туд и к вечеру продвинулись с боями на 2 км. На следующий день в сражение были введены полки вторых эшелонов трех стрелковых дивизий, но перелома в ход боевых действий это не внесло. В то же время фланговые группировки, не получив дополнительного усиления, не смогли развить первоначально достигнутый успех и втянулись в тяжелые бои с противником. Вскоре они подверглись его сильным контратакам, часть их сил была окружена, а другая – отброшена в исходное положение.
Не обращая внимания на сложившееся на флангах положение, командующий армией решил продолжать наступление в центре, в направлении населенного пункта Урдом. Последовавшие за этим бои продолжались без перерывов два дня. В их ходе стрелковые соединения потеряли до 50 % людей, а танковые бригады – более половины бронетехники. В конце концов, Урдом удалось освободить, но при этом главная ударная группировка армии потеряла почти все остававшиеся к тому времени танки. После этого она полностью утратила свои наступательные возможности.
В такой обстановке Г.К. Жуков приказал сместить участок прорыва на левый фланг армии, ближе к Ржеву. Второй этап ее наступления начался 7 декабря. Вначале оно развивалось успешно: стрелковые части прорвали вражескую оборону и создали условия для ввода в сражение получивших новые танки 28-й и 81-й танковых бригад. Но последние, вырвавшись вперед, были окружены подошедшими резервами противника. Тяжелые бои продолжались до 17 декабря, а затем начали утихать по мере снижения боеспособности войск. Вскоре армия получила приказ на переход к обороне.
Наиболее сильная группировка сил и средств в операции «Марс» создавалась в полосах наступления 31-й и 20-й армий Западного фронта. Здесь на одном участке прорыва сосредоточивалось 14 стрелковых дивизий. При этом плотности сил и средств составляли: орудий и минометов – до 100, а танков – до 20 единиц на 1 км. Главная роль в наступлении отводилась 20-й армии генерал-майора Н.И. Кирюхина, которая включала семь стрелковых дивизий, 1-ю гвардейскую Московскую мотострелковую дивизию, 8-й гвардейский стрелковый корпус (одна стрелковая дивизия и две стрелковые бригады), восемь танковых бригад, 53 артиллерийских полка – всего 114 тыс. человек, 1310 орудий и минометов, 151 танк. Армия имела задачу прорвать оборону немецких войск, перерезать железную дорогу Сычевка – Осуга, овладеть Сычевкой и соединиться с передовыми частями Калининского фронта.
В первый эшелон выделялись четыре стрелковые дивизии и пять танковых бригад, во второй – 8-й гвардейский стрелковой корпус, в резерв – 1-я гвардейская мотострелковая дивизия. Подвижную группу составили три танковые бригады. Она предназначалась для развития наступления на юго-восток, в направлении Сычевки. Кроме того, в полосе армии планировался ввод в сражение фронтовой конно-механизированной группы (КМГ) под командованием генерал-майора В.В. Крюкова. В нее вошли 2-й гвардейский кавалерийский корпус, 1-я гвардейская мотострелковая бригада и 6-й танковый корпус (166 танков, из них КВ – 18, Т-34 – 85, Т-70 – 30, Т-60 – 33). КМГ должна была продвигаться на северо-восток с целью окружения ржевской группировки врага.
На направлении наступления ударной группировки Западного фронта занимали оборону части 102-й пехотной и 5-й танковой дивизий противника. Буквально за несколько дней до перехода советских войск в наступление сюда также прибыла 78-я пехотная дивизия, которая должна была сменить на переднем крае 5-ю танковую дивизию. Наиболее прочные укрепления были созданы на узком четырехкилометровом участке между реками Осуга и Вазуза. Немецкие подразделения располагались в ряде опорных пунктов в окрестностях крупных деревень. Между ними размещались деревоземляные огневые точки (дзот) с плотностью 10-15 на кв. км. На расстоянии 4-5 км от переднего края находился второй оборонительный рубеж. Его основу составляли батальонные районы в населенных пунктах Малое Петраково, Большое и Малое Кропотово, Подосиновка и Жеребцово. Подходы к ним прикрывались полосами препятствий, противотанковыми и противопехотными минными заграждениями.
Наступление 31-й и 20-й армий началось 25 ноября в 7 часов 50 минут проведением артиллерийской подготовки. Однако еще до рассвета подул сильный ветер и начался снегопад, что полностью исключило корректировку огня. Он перестал быть прицельным и велся по площадям. Авиация и вовсе бездействовала вследствие нелетной погоды. Как отмечалось в оперативной сводке фронта: «Снежный буран в первый день наступления свел почти на нет артподготовку, так как видимость была от 100 до 200 метров. Ввиду этого огневая система противника в необходимой мере нарушена не была…».
Через полтора часа в полосе 31-й армии (генерал-майор В.С. Поленов) на равнине между реками Осуга и Вазуза позиции врага атаковали 88, 239, 336-я стрелковые дивизии, 32-я и 145-я танковые бригады. Они были встречены сильным огнем неподавленных опорных пунктов и к полудню потеряли 50 % людей и почти все танки. Последующие попытки прорвать передний край обороны 102-й пехотной дивизии оказались тщетными, и играть активную роль в операции армия прекратила в первый же день.
Не достигли каких-либо ощутимых результатов и правофланговые соединения 20-й армии. И только действия одной 247-й стрелковой дивизии, которая при поддержке 240-й танковой бригады вела наступление в центре армейской полосы, оказались результативными. Она с ходу форсировала по льду Вазузу и захватила на ее западном берегу небольшой плацдарм. Стремясь развить успех, генерал-майор Н.И. Кирюхин в ночь на 26 ноября начал выдвижение на него второго эшелона, резерва и подвижной группы – 8-го гвардейского стрелкового корпуса, 1-й гвардейской мотострелковой дивизии и трех танковых бригад соответственно.
Но неудача на правом фланге 20-й армии ставила под угрозу срыва весь план операции, так как потеря времени позволяла немецкому командованию перебросить резервы из глубины. Поэтому командующий войсками фронта генерал-полковник И.С. Конев принял решение использовать для ввода в прорыв конно-механизированной группы плацдарм (шириной 3 км и глубиной до 1,5 км), захваченный 247-й дивизией. Однако быстро ввести с него в сражение такое количество войск было невозможно. К тому же к нему вели всего две дороги, находившиеся, под постоянным воздействием артиллерии и авиации противника.
Во второй половине 26 ноября бригады 6-го танкового корпуса начали наступление с плацдарма на абсолютно незнакомой местности, без разведки и артиллерийской поддержки. К исходу дня они потеряли от огня противотанковой артиллерии врага до 60 % танков, а за железную дорогу Ржев – Сычевка сумел прорваться только один танковый батальон. В течение трех дней он овладел рядом населенных пунктов, но вскоре остался почти без горючего. Попытка ввести в прорыв 2-й гвардейский кавалерийский корпус с целью наращивания силы удара окончилась, по сути, разгромом его главных сил. Действуя в ночное время на незнакомой местности, кавалерийские части попали в подготовленные врагом огневые мешки и в большинстве своем были уничтожены артиллерийско-минометным и пулеметным огнем. Не смогла прорваться за полотно железной дороги и специально созданная танковая группа, сопровождавшая транспортные машины с горючим и боеприпасами.
Стрелковые части, отдельные кавалерийские и танковые подразделения продолжали бесплодные атаки немецких опорных пунктов вплоть до 5 декабря. Тогда из сражения были выведены остатки 2-го гвардейского кавалерийского корпуса, а также все отдельные танковые бригады, осуществлявшие непосредственную поддержку пехоты. В них почти не осталось боеготовых танков. Так, в 25-й танковой бригаде после ее отвода в тыл имелись один KB и три Т-60.
8 декабря Западный фронт получил директиву Ставки ВГК на продолжение наступления. На этот раз ему ставилась задача «в течение 10-11 декабря прорвать оборону противника на участке Большое Кропотово, Ярыгино и не позже 15 декабря овладеть Сычевкой, 20 декабря вывести в район Андреевское не менее двух стрелковых дивизий для организации замыкания совместно с 41-й армией Калининского фронта окруженного противника».
В соответствии с решением командующего войсками Западного фронта главный удар, как и прежде, наносила 20-я армия, в командование которой вместо генерал-майора Н.И. Кирюхина вступил генерал-лейтенант М.С. Хозин. Она усиливалась шестью стрелковыми дивизиями, частями и подразделениями различных родов войск. Кроме того, теперь к наступлению привлекались правофланговые соединения 29-й армии.
В подвижную группу фронта вошли 6-й и 5-й танковые и 2-й гвардейский кавалерийский корпуса. 6-й танковый корпус, который возглавил полковник И.И. Ющук, успел получить 101 танк, из них КВ – 7 и Т-34 – 67. Его планировалось ввести в сражение для совместного со стрелковыми дивизиями прорыва обороны и последующего проникновения в ее глубину между Большим и Малым Кропотово. Вслед за ним должен был выдвигаться ослабленный в предыдущих боях 2-й гвардейский кавалерийский корпус. 5-му танковому корпусу генерал-майора К.А. Семенченко (160 танков, в том числе КВ – 21, Т-34 – 46) предстояло развивать наступление на Сычевку.
Сделав выводы из неудачного опыта прорыва вражеской обороны на первом этапе операции, командование Западного фронта уменьшило полосы наступления стрелковых дивизий до 1-1,5 км и довело плотность орудий и минометов до 130 единиц на 1 км участка прорыва. До начала артиллерийской подготовки была проведена разведка боем силами штурмовых групп и отрядов с целью уничтожения огневых точек противника. Однако она не оправдала возлагаемых на нее надежд, как и последовавшие после этого огневые налеты артиллерии. Их эффективность против хорошо укрепленных опорных пунктов оказалась низкой.
Второй этап наступления на Вазузе начался 11 декабря. Но отсутствие внезапности повторного удара в условиях, когда боеспособность войск была ослаблена из-за неудачи первого наступления, не позволило добиться успеха. Стрелковые и танковые соединения и части втянулись в бои за укрепленные населенные пункты, и действовали на разобщенных направлениях, решая отдельные тактические задачи. Все это вело к большим потерям в людях и технике. Уже на третий день наступления командование Западного фронта было вынуждено объединить оставшиеся танки 5-го и 6-го танковых корпусов в две сводные бригады. Но к 20 декабря и они остались без боевых машин.
Освободив территорию в 11 км шириной и 6 км в глубину, 20-я армия так и не выполнила поставленную задачу. При этом ее потери составили 57 524 человека, из них 13 929 убитыми и 1596 пропавшими без вести. 2-й гвардейский кавалерийский корпус потерял 6617 человек (убитыми, ранеными и пропавшими без вести), 6-й танковый корпус – два штатных состава танков, 5-й танковый корпус – почти всю боевую технику всего за три дня боев. А, в целом, потери Калининского и Западного фронтов в операции «Марс» составили более 215 тыс. человек, в том числе 70 400 – безвозвратно, а также 1363 танка.
К положительным итогам операции можно отнести лишь то, что участвовавшие в ней советские войска привлекли к себе значительные силы врага, лишили немецкое командование свободы маневра резервами, которые необходимы были ему для усиления своей группировки, наносившей в декабре 1942 г. деблокирующий удар на сталинградском направлении.