先发制人的炮火反准备
7月5日凌晨2时18分，中央方面军炮兵参谋长纳德谢夫上校就向朱可夫报告，方面军炮兵司令卡扎科夫少将从炮兵第4军打来电话，炮火反准备的命令已经下达，方面军的炮兵部队已完成开火准备，将于2时20分开始炮火反准备。
▲苏军火箭炮阵地。
▲进行炮击的苏军炮兵。
2时20分，北线的苏军第13集团军使用967门75毫米口径以上火炮和迫击炮、100门火箭炮开始炮火反准备，先是对德军阵地进行5分钟火力急袭，然后是对德军炮兵阵地的15分钟等速直瞄射，最后再是对德军坦克的集结地域进行10分钟火力急袭。苏军猛烈的炮火反准备完全出乎德军意料，除了人员伤亡和物资损失外，指挥和通信系统都遭到很大破坏，第19装甲军为装备“虎”式坦克的独立第503重装甲营架设的桥梁也遭到严重破坏。德军炮兵直到苏军炮击了20分钟之后的2时40分才开始还击。第13集团军的这次炮击重点是德军的炮兵阵地，针对德军炮兵阵地的射击时间就达到15分钟，占整个炮火反准备时间的一半，压制了德军90个炮兵连，摧毁了60个炮兵观察哨和6个弹药库。老谋深算的罗科索夫斯基还留了一手，刻意雪藏了部署在预定反坦克地域的炮兵，因为罗科索夫斯基深知，在接下来的作战中，德军进攻力量最强的就是装甲集群，反坦克作战必将是重头戏，所以在反坦克地域内的炮兵都没有参与炮火反准备，就是为了保留到最关键最残酷的反坦克战斗时才用。
南线苏军的近卫第6集团军炮火反准备的时间更早，7月4日22时许就已经对德军阵地进行了一次炮火急袭，只不过规模较小，持续时间也短，加上又紧接在德军进攻苏军警戒阵地的战斗之后，而不是在德军大规模进攻之前，所以有些人认为这其实不能真正算是炮火反准备。至7月5日凌晨2时30分左右，南线的沃罗涅日方面军也组织了696门火炮和迫击炮、47门火箭炮进行了半小时的炮火反准备，和中央方面军重点打击德军炮兵不同，沃罗涅日方面军的这次炮击主要打击德军的步兵和坦克集结地域。
▲苏军203毫米榴弹炮，这种大口径火炮威力极大。(https://www.daowen.com)
炮火反准备，是个相当专业的军事术语，是指在敌方发动进攻之前，以突然而猛烈的火力突击即将开始进攻之敌，以破坏敌方的进攻部署，削弱敌方的进攻力量，打乱敌方的进攻计划，从而粉碎敌方进攻的一种作战行动。和进攻时对防御方进行火力准备的情况正好相反，所以称为“反准备”。炮火反准备除了炮兵，还可以使用空中火力打击。苏军的这次炮火反准备，完全就是一次非常典型的炮火反准备，不但投入了1 800门各型火炮，总共消耗约5.5万发炮弹，而且第2、第17空军集团军还出动了132架次强击机和285架次战斗机对德军8处前进机场进行了突击，苏军宣称取得了摧毁德军60架飞机的战果。
▲德军防空雷达天线。借助雷达提供的预警，德军给来袭的苏军战机造成了很大损失。
不过，德军方面宣称，对于苏联空军的空袭由于德军在库尔斯克地区已经部署了“芙雷亚”对空预警雷达，能够提前发出预警，为德军提供足够的应对时间，因此德国空军的战斗机能够及时起飞迎战，取得了击落苏军432架飞机自身损失仅26架的辉煌战果。以当时苏联空军装备的战机性能和飞行员技术水平看，不太可能会出现损失如此悬殊的结局，德军的战果显然有不少水分。但是这次苏联空军损失较大也是不争的事实。
▲苏军拉式战斗机。当时苏军战斗机的性能已经不比德军落后了。
斯大林对炮火反准备也很关注，曾主动打电话给朱可夫询问情况。虽然苏军早就有了实施炮火反准备的计划，但是在炮火实施计划的细节上还没有完全落实。特别是7月4日夜间，苏军还没能完全查清德军在进攻出发阵地上步兵、坦克和火炮集结的具体位置和数量，考虑到德军进攻在即，也就顾不上进一步查明情况和核实就开始进行炮火反准备，所以只能对估计的德军集结地域进行面积射击，而不是有明确目标的精准射击，效果自然也就没有预期的那样显著。苏军在库尔斯克的南北两线都进行了炮火反准备，相比之下，南线的炮火反准备虽然使用的火炮没有北线的多，但却更为有效，因为南线重点是打击德军的步兵和坦克集结地域，给予德军造成的损失也就更大。尽管有不少资料都认为这次炮火反准备给德军造成了很大损失，但实际上并非如此。朱可夫在回忆录中就认为炮火反准备开始的时间还早了一点，当时德军步兵都在掩体和隐蔽所休息，坦克也都还在待机地区，所以损失相对来说还不严重，要是能再推迟30分钟，那么所取得的战果就可能大得多。
炮火反准备给德军造成的人员和装备损失不是太大，但却打乱了德军的进攻计划，原定凌晨3时开始的进攻不得不推迟了一到两小时，确确实实被苏军先发制人来了个下马威，这也说明德军进攻的突然性已经荡然无存，已经预示着德军的这次进攻肯定将会遭遇前所未有的迎头痛击。