Поскольку оборона немцев собственно под Ржевом была уплотнена, наиболее логичным следующим ходом было искать другой участок фронта для прорыва и выхода в дальнейшем в тыл ржевской группировке противника. Выбор пал на 20-ю армию. Одновременно было решено не распыляться между различными направлениями и сконцентрировать силы на правом крыле Западного фронта, южнее Ржева. С этой целью 30 сентября командованию 33-й армии было приказано выделенные для Гжатской операции 8-й гвардейский стрелковый корпус передать в 20-ю армию. Точка нанесения удара смещалась к югу от Ржева, в полосу 20-й и 31-й армий. 1 октября командующим 20-й и 31-й армии было приказано готовиться перейти в наступление. Датой готовности было назначено 12 октября. В 31-й армии наряд сил составляли четыре стрелковые дивизии, две танковые бригады, семь артполков РГК и шесть дивизионов РС. В 20-й армии ударная группировка состояла из шести стрелковых дивизий, 8-го гвардейского стрелкового корпуса (26-я гвардейская стрелковая дивизия, 148-я и 150-я стрелковые бригады), девять артполков РГК, шестнадцать дивизионов РС. Эшелоном развития успеха, находившимся в подчинении штаба Западного фронта, должна была стать подвижная группа из 6-го танкового корпуса, 2-го гвардейского кавалерийского корпуса и 1-й мотострелковой бригады.
Парадокс планирования операции заключался в том, что ударами в основание Ржевского выступа никто не собирался срезать весь выступ с окружением немецких войск, в нем находящихся. По своему замыслу, «Марс» ближе всего к контрнаступлению под Москвой в декабре 1941 г., когда вытянувшиеся к столице немецкие танковые группы пытались дробить на части множеством сравнительно небольших по силе ударов. Еще в октябре 1942 г. задача на установление связи с войсками Калининского фронта, наступавшими с западного фаса Ржевского выступа, ставилась только одной (!) кавалерийской дивизии 2-го гвардейского кавалерийского корпуса В.В.Крюкова. Главные силы кавкорпуса после прорыва фронта войсками 20-й армии должны были наступать на север, в тыл ржевской группировке противника. 6-й танковый корпус должен был нанести удар на Сычевку с целью образования внешнего фронта окружения. В окончательном варианте задачу прикрытия фланга наступления ударом в район Сычевки возложили на 8-й гвардейский стрелковый корпус при поддержке трех танковых бригад. Прорыв фронта для ввода в него подвижной группы планировалось провести силами 20-й армии и смежным с ней левым флангом 31-й армии. Правый фланг 31-й армии должен был в случае успешного продвижения группы В.В.Крюкова нанести удар через Ржев навстречу танкистам и кавалеристам. Это было типичное для операции «Марс» решение, когда окружение сравнительно небольшой группы войск противника должно было осуществляться ударами двух смежных армий, одна из которых получала в качестве средства развития успеха танковый или механизированный корпус.
Представители хабаровских комсомольцев передают построенные на собранные ими деньги танки Т-34 в одну из танковых частей Западного фронта. Ноябрь 1942 г. Скоро «Хабаровским комсомольцам» предстоит идти в горнило «Марса»
Помимо пары из 20-й и 31-й армий, на Западном фронте создавалась ударная группировка из 5-й и 33-й армий. Пауза в октябре 1942 г. позволила накопить силы и вернуться к плану наступления против Гжатска. В этой паре «подвижной» была 5-я армия, ей придавался 5-й танковый корпус. Помимо него для наступления в 5-й армии выделялись семь стрелковых дивизий и три танковые бригады. Армия должна была прорвать фронт и выйти 5-м танковым корпусом к Гжатску. Правый сосед 5-й армии, 33-я армия, должна была наносить основной удар пятью стрелковыми дивизиями и двумя танковыми бригадами, а вспомогательный — 7-м гвардейским стрелковым корпусом (17-я стрелковая дивизия, 36, 112, 125, 128-я стрелковые бригады) и 256-й танковой бригадой. Целью обеих ударных группировок было Туманово, село на железнодорожной ветке из Гжатска в Вязьму. В окончательном варианте переход в наступление 5-й и 33-й армии планировался на 1 декабря, то есть пять дней спустя после перехода в наступление основных сил 20-й армии.
Наступление в полосе Калининского фронта также планировалось в форме множественных дробящих ударов, наносившихся в нескольких местах. Отличие от планов Западного фронта заключалось в том, что все ударные группировки Калининского фронта начинали наступление одновременно. Их было пять: 39-я армия на «макушке» Ржевского выступа, 22-я армия в долине Лучесы, 41-я армия южнее Белого, и, наконец, смежные фланги 3-й и 4-й ударной армий должны были окружить Великие Луки. Поддержку самостоятельных танковых соединений получали 22-я армия (3-й механизированный корпус), 41-я армия (1-й механизированный корпус) и 4-я ударная армия (2-й механизированный корпус).
Следует заметить, что «Марс» и Великолукская операция были одними из первых сражений, в которых участвовали самостоятельные танковые соединения Красной Армии новой организации — механизированные корпуса. Формирование механизированных корпусов началось в сентябре 1942 г. Первые два таких корпуса (1-й и 2-й) были сформированы согласно директиве НКО от 8 сентября 1942 г. Они имели штатную численность 175 танков, в составе трех механизированных и одной танковой бригады. Но 3-й и 5-й механизированные корпуса вместо одной имели две танковые бригады (в случае 3-го механизированного корпуса М.Е.Катукова это 1-я гвардейская и 49-я танковая бригады), число танков, соответственно, возрастало до 224 машин. Механизированные корпуса были сильнее танковых корпусов (существовавших с апреля 1941 г. в составе двух танковых и одной мотострелковой бригад) за счет большего числа пехоты и танков.
«Изюминкой» в проведении операции «Марс» войсками Калининского фронта было использование авиации. В состав 3-й воздушной армии, поддерживавшей действия фронта, были включены Ставкой ВГК пять новейших авиакорпусов (один бомбардировочный, два штурмовых и два истребительных), прибывших в конце октября 1942 г. Это были 1-й БАК (129 Пе-2), 1-й ШАК (211 Ил-2 и 37 истребителей), 2-й ШАК (163 Ил-2, прибыл 16 ноября 1942 г.), 1-й ИАК (149 истребителей), 2-й ИАК (186 истребителей). Кроме того, в состав 3-й воздушной армии прибыл 132-й бомбардировочный авиаполк, вооруженный новейшими бомбардировщиками Ту-2. Это были первые серийные Ту-2 с двумя двигателями М-82 (ранее называвшиеся 103ВС). Калининский фронт в очередной раз подтверждал свою репутацию «заповедника авиационных раритетов». Всего к началу операции в составе авиации Калининского фронта насчитывалось 150 бомбардировщиков Пе-2 и Ту-2, 152 ночных бомбардировщиков У-2 и Р-5, 457 штурмовиков Ил-2, 435 истребителей Як-1, Як-7 и Ла-5, 44 разведчика Пе-2, а всего 1238 боевых самолетов. Мощная авиационная группировка должна была компенсировать разбросанность направлений ударов Калининского фронта и слабую дорожную сеть в намеченных полосах наступления.
Решения на наступление были схожими с решения— ми Западного фронта: две смежные армии наносят удары по сходящимся направлениям, причем одна из армий усиливается подвижным соединением. Такими парами были соответственно 22-я и 39-я армии и 3-я и 4-я ударные армии. Первоначально 2-й механизированный корпус должен был участвовать в наступлении 41-й армии южнее Белого, но в окончательном варианте плана проведения «Марса» был направлен под Великие Луки. Отказ от использования в наступлении 41-й армии 2-го механизированного корпуса был вызван недооценкой немецких танковых резервов. Еще в октябре 1942 г. в качестве основного резерва противника была названа 9-я танковая дивизия. О прибытии резервов с севера было сказано: «Использование танков 8-й тд на направлении нашего удара маловероятно». Никаких других оперативных и стратегических резервов вскрыто не было. К слову сказать, 8-я танковая дивизия все же приняла участие в боевых действиях против Калининского фронта, когда немецкое командование попыталось деблокировать окруженный гарнизон Великих Лук. Борьба правого крыла Калининского фронта за Великие Луки, хотя и проходившая, по многим документам, как часть «Марса», осталась в истории как самостоятельная операция. Для этого были некоторые основания: оперативной связи между боями под Великими Луками и наступлением против Ржевского выступа не просматривается. Поэтому Великолукскую операцию мы рассмотрим отдельно.
По своему замыслу наступление Калининского фронта практически симметрично плану Западного фронта, то есть нацеливалось не на срезание всего Ржевского выступа, а на уничтожение части сил, его обороняющих. Причем ударные группировки войск фронта нацеливались в первую очередь на нанесение поражения войскам противника севернее железной дороги, проходившей по линии Великие Луки — Ржев — Зубцов. Удары по сходящимся направлениям 22-й и 39-й армий должны были привести к окружению оленинской группировки немецких войск. Наступление 41-й армии имело своей целью овладение г. Белый и обеспечение действий 22-й и 39-й армий с юга.
