Сложность обстановки при подготовке операции усугублялась сравнительно слабым развитием сети коммуникаций, особенно железных дорог. Подвоз снабженческих грузов Центральному (начальник тыла генерал-лейтенант Н. А. Антипенко) и Воронежскому (начальник тыла генерал-лейтенант В. Н. Власов) фронтам осуществлялся в основном по одному железнодорожному участку — Касторная — Щигры — Курск. На этом участке для Воронежского фронта выделялось только две-три пары поездов в сутки, что было явно недостаточно.
Учитывая это, Государственный Комитет Обороны 8 июня 1943 г. принял постановление «О строительстве железной дороги Старый Оскол — Ржава». Воронежский фронт получал самостоятельную магистраль протяженностью 95 км, с помощью которой можно было значительно улучшить снабжение войск. Новая трасса позволяла, кроме того, освободить от доставки воинских грузов большое число автомашин, осуществлявших перевозки в район курского плацдарма за 250–300 км. Создание линии Старый Оскол — Ржава имело, таким образом, важное оперативное значение. Поэтому ее сооружение должно было начаться уже 15 июня, а 15 августа на дороге предполагалось открыть движение. Выполнение этого задания возлагалось на Управление военно-восстановительных работ, которым руководил генерал П. А. Кабанов. Начальником стройки был утвержден командир 19-й железнодорожной бригады полковник А. И. Ткачев. На сооружение линии вместе с воинами-железнодорожниками и спецформированиями НКПС прибыло около 25 тыс. жителей Курской области.
Задание Государственного Комитета Обороны было выполнено за 32 дня — почти вдвое быстрее, чем намечалось.
Благодаря вводу в строй указанной дороги возросли оперативные и снабженческие перевозки для обоих фронтов (Центрального и Воронежского). Железнодорожники получили возможность увеличить пропускную способность железных дорог, применив одностороннее кольцевое движение. Поток воинских эшелонов стал следовать по маршруту Касторная — Мармыжи— Курск, а порожние вагоны — по маршруту Курск — Ржава — Старый Оскол — Валуйки — Лиски.
За успешное выполнение задания ГКО более трехсот отличившихся воинов железнодорожных войск и гражданских строителей были награждены орденами и медалями159.
Значительное внимание во фронтах уделялось подготовке грунтовых дорог и обеспечению работы автотранспорта. Части подвоза были укомплектованы автотранспортом в среднем на 69 процентов, их коэффициент технической готовности доведен до 0,8.
Накануне битвы было улучшено питание войск, советские воины получили новое летнее обмундирование. Всему личному составу фронтов были сделаны прививки против различных инфекционных заболеваний. Тыловые части, учреждения и подразделения, выполняя задачи по тыловому обеспечению войск, продолжали одновременно напряженно учиться, совершенствовать свои специальные знания; регулярно проводились политические занятия. Наряду с подготовкой операции органы тыла фронтов оказывали помощь местным советским властям, партийным организациям и населению в восстановлении разрушенных предприятий, больниц, школ, хлебозаводов, мельниц.
С началом оборонительной операции тыл фронтов сосредоточил главные усилия на организации снабжения войск, отражающих удары противника, а также соединений, совершающих перегруппировки. Например, на Центральном фронте основные усилия тыла были направлены на обеспечение 13-й армии, которая находилась на острие удара противника. Ежесуточно этой армии подавалось около 2500 т грузов, в основном артиллерийских боеприпасов и инженерного имущества.
Объем задач по всем видам тылового обеспечения войск еще более возрос с переходом в контрнаступление. Фронты были усилены большим количеством техники и вооружения, особенно танками и артиллерией. На направлении главных ударов 5-й гвардейской и 53-й армий Степного фронта плотность артиллерии доходила до 230 стволов на 1 км160. Чтобы обеспечить только один залп всех орудий, установленных на многокилометровом фронте этих армий, требовались десятки, а при условии тридцатиминутной артиллерийской подготовки — сотни вагонов боеприпасов.