В немецких частях вели бой средние танки Т-IV модификаций G и H (толщина брони корпуса ― 80 мм, башни ― 50мм) и тяжелые танки T-VIE «Тигр» (толщина брони корпуса 100 мм, башни ― 110 мм). Оба этих танка имели мощные длинноствольные пушки (калибра 75 мм и 88 мм), которые пробивали практически любое место бронезащиты советских танков (за исключением тяжелого танка ИС-2 на расстоянии свыше 500 метров). Принимавшие участие в сражении советские Т-34 имели преимущество над всеми немецкими танками в скорости и проходимости, однако толщина брони у них уступала «Тигру», да и пушки на них были менее мощными, чем на немецких среднем и тяжелом танках.
Наши танки вклинивались в боевые порядки немецких войск, старались получить преимущество за счет скорости и маневренности, расстреливать противника с близкого расстояния в бортовую броню. Очень скоро боевые порядки смешались. Плотный бой на коротких дистанциях лишал немцев преимуществ мощных пушек. Было тесно от массы бронированных машин, которые не могли развернуться и совершить маневр. Они сталкивались, взрывался их боезапас, взлетали на десятки метров сорванные взрывом танковые башни. От дыма и копоти было плохо видно происходящее, над полем битвы летали десятки бомбардировщиков, штурмовиков и истребителей. Советская авиация доминировала в воздухе.
Командующий 5-й гвардейской танковой армией П.А. Ротмистров так вспоминал события под Прохоровкой:
«До позднего вечера на поле боя стоял несмолкаемый гул моторов, лязг гусениц, рвались снаряды. Горели сотни танков и самоходных орудий. Тучи пыли и дыма заволокли небо…»