川军团机枪手迷龙
1942年5月25日，苏军组建了两个实验性兵团，即坦克第3集团军和坦克第5集团军，这是一种具备强大突击能力的机械化部队，类似于德军的装甲军。显然苏军意图通过组建大规模的机械化部队来提高其进攻能力和对德军装甲部队的反突击能力，为其1942年的战略反攻做准备。此前在1941年苏军大量组建的较小单位的坦克旅在作战中的经验得出，这种单位的持续突击能力非常有限，往往在突破德军防线后已经损失惨重，无力进行扩张，而那些骑兵部队又缺乏重武器以击败德军的步兵单位，所以迫切需要组建大编制的坦克部队来弥补苏军的突击力。
在这样的背景下，苏军第5坦克集团军得以迅速组建，该集团军下辖3个坦克军，拥有坦克641辆，从实力上来看这是一支拥有强大战斗力的“装甲铁拳”。但是它存在着致命的缺点，那就是大规模机械化作战经验的严重缺乏，即便是那些坦克军也是刚刚成立的，而坦克集团军司令部更是刚成立不久，无论是苏军的指挥员还是参谋人员都对于这种大编制的机械化部队指挥方式知之甚少。要知道在去年，他们也不过才指挥一两个坦克旅进行作战，这连一个德军装甲师的规模都算不上，应该算是属于坦克团级别的作战指挥，现在一下子连跳两级，直接很德军的装甲军一个级别了，如何协调各单位的作战使之成为一个整体进行作战是苏军坦克指挥员最大的困难。
该坦克集团军成立不久即投入到了对德军夏季攻势的反击中去，奉命对刚刚攻占苏联南部重镇沃罗涅日的德军第48装甲军发起进攻，斯大林希望这支强大的坦克集团军可以趁德军步兵没有赶到之前，切断德军这个过度延伸的装甲矛头。然而事与愿违，第5坦克集团军由于缺乏经验，各坦克军各自进攻毫无协同可言，不仅未能达成突破，反而被赶到的德军步兵单位和其装甲单位协同发起反击，导致苏军一部分兵力被包围。斯大林对于坦克第5集团军的表现非常不满，于7月15日下令解散第5坦克集团军司令部，将该集团军司令利久科夫降为坦克军军长。
利久科夫奉命去寻找深陷包围的2个坦克旅，以期率领他们突围，他在乘坐一辆Kv重型坦克冲过德军封锁线时被德军反坦克炮击中，随即阵亡。利久科夫的能力并非平庸，他在1941年的莫斯科保卫战中有着杰出表现，成为第一批获得“苏联英雄”称号的人之一，他是苏军在机械化作战上过快挺进的牺牲品。
战略论
1942年6月28日，德军发起“蓝色1号”行动，苏军称之为沃罗涅日-伏罗希洛夫格勒战役，
苏军参战兵力如下
布良斯克方面军：第13 第40集团军，坦克第1、4、16、17和第24军，共有坦克1016辆
西南方面军：第21、28和第38集团军，坦克第13、14、22、23军，共有坦克673辆
南方面军：第9和37集团军，共有坦克110辆
苏军共171.5万人，装备2959辆坦克-可使用2300辆、1.65万门火炮和迫击炮、758架飞机
德军参战兵力如下
A集团军群：第1坦克集团军和第17集团军
B集团军群：第2和第4坦克集团军、第6集团军以及匈牙利第2集团军
共125万人（含仆从国军队30万人），装备1635辆坦克-可使用1327辆、1.7万门火炮和迫击炮、1640架飞机
沃罗涅日-伏罗希洛夫格勒防御战役
到7月3日日终，苏军第40 和第21集团军已经完全失去战斗力，第28集团军也无法组织起有效的防御，布良斯克方面军之前的5个坦克军基本只剩空壳。为此，斯大林只能寄希望于脆弱的预备队集团军可以阻止德军沿顿河的推进，并以自己手中最后的坦克大军-初出茅庐的坦克第5集团军可以将德军一一击退。将这样一个重要任务交给坦克第5集团军，不仅仅是它为最强大的坦克部队，而且该集团军司令利久科夫在斯大林心目中是一位英勇能干的指挥员。1941年8月，时任莫斯科摩托化步兵第1师师长的他荣立战功并在8月5日获得苏联英雄称号，之后在莫斯科会战中依然表现得英勇顽强。
坦克第5集团军1942年6月组建于莫斯科军区，直属最高统帅部大本营。辖有下述部队
坦克第2军：坦克第26、27和第148旅和摩托化步兵第2旅。共有坦克183辆（26辆KB-1和88辆T-34）
坦克第11军：坦克第53、59和160旅，摩托化步兵第12旅。共有坦克181辆（24辆KB-1）
坦克第19旅:65辆坦克-44辆T-34
步兵第340师
轻炮兵第611团，近卫火箭炮兵第66团
7月2日，得到坦克第7军（近卫坦克第3旅，坦克第62和87旅，摩托化步兵第7旅；坦克212辆-33辆KB-1和96辆T-34）的加强后，该集团军自7月6日起参加了在沃罗涅日方向的防御交战。此时，该集团军共拥有641辆坦克（83辆KB-1型、228辆T-34）。
1942年苏军的KB坦克
布良斯克方面军司令戈利科夫还将巴拉诺夫指挥的近卫骑兵第1军也交给该集团军指挥。方面军命令利久科夫的坦克第5集团军向姆良斯克（沃罗涅日西北38千米）和霍霍尔（沃罗涅日西南56千米）发起进攻，切断突破至顿河的德军坦克集团交通线，同时对德军后方采取行动，破坏其渡过顿河的企图，并且协助在卡斯托尔诺耶地域作战的第30集团军部队后撤。
利久科夫觉得无法理解布良斯克方面军司令部指挥行动的逻辑，他在7月3日发电报给派驻布良斯克方面军的大本营代表华西列夫斯基，不过没有回音。
坦克第5集团军司令利久科夫少将
反突击发起时，这个坦克集团军的许多部队仍在赶往预定集结地区途中，这些陆续到达的坦克旅只能零星的投入战斗。坦克第7军在7月5日晚上赶到了预定地点，而坦克第11军和第2军直到7月7日凌晨2点与上午10点才分别赶到它们的集结地。尽管如此，利久科夫还是命令坦克第7军在7月6日清晨6点发起进攻，虽说只有4.5个小时的准备时间。
7月6日清晨6时，坦克第7军以2个坦克旅匆匆发起进攻，使得德军第11装甲师的1个战斗群向后撤退。然而罗特米斯特罗夫的进攻几乎没有得到任何支援。7月7日清晨，苏军再次开始进攻，这次除了坦克第7军还有坦克第11军的50辆坦克。战斗到7月8日，苏军迫使德军后撤了6千米，然而之后由于没有制空权以及进入沼泽地带，逐步失去了突击势头。
7月9日，坦克第5集团军再次发动进攻，这次出动了坦克第7军的100辆坦克和坦克第11军的163辆坦克。面对德军的顽强防御，苏军无法取得进展。7月10日，，苏军3个坦克军再度发起进攻，就遭受严重损失，但没有任何进展。之后，它们向东横向移动，试图绕过德军防御，并在7月11日又一次发起进攻，但这场突击依然显得虚弱无力。此时，3个坦克军实力已经不到原建制的一半。
德军轰炸机群
7月12日，德军以2个装甲师发起反冲击，共向苏军坦克第7军和坦克第11军结合部，深入苏军防御纵深5千米。随即转身向东，包抄坦克第7军和坦克第2军，迫使苏军后撤。7月1日，苏军坦克第2军坦克第26旅的反击成功阻止了德军的推进。
7月15日，战斗逐渐平息，坦克第5集团军损失7929人，坦克彻底报废261辆，此外还损失81门火炮、49门迫击炮、300挺机枪和120辆汽车。该集团军不得不撤往科贝利亚斯诺瓦河，在那里转入防御。集团军声称歼敌1.892万人，击毁德军坦克317辆。这个数据显然有些夸大，当然该集团军的行动确实给德军第9和第11装甲师造成重创却是不争的事实。
德军PzKpfw IV坦克
显然对于坦克第5集团军的行动很不满意，斯大林在7月15日下令解散该集团军，原所辖部队转隶布良斯克方面军和沃罗涅日方面军，而原集团军司令利久科夫贬为坦克第2军军长。7月23日，利久科夫在前线作战牺牲。2018年2月15日，他被追授朱可夫勋章。
沃罗涅日-伏罗希洛夫格勒战役于7月24日结束。整个战役苏军损失568347人-纯减员370522人，损失轻武器48.86万件、2436辆坦克和自行火炮、1371门火炮和迫击炮以及783架飞机。德军称自身损失7.06万人
