根据在莫斯科、哈尔科夫、斯大林格勒等战役装甲兵使用的经验教训，主要是准备和实施进攻过程侦察不力、保障不可靠、协同较差、坦克集团军和坦克军进入交战常常集中兵力不够。1942年10月颁发的国防人民委员第325号命令规定了坦克和机械化部队和兵团的运用原则。命令明确规定，坦克军和机械化军是方面军和集团军掌握的兵力。在进攻战役中，这些军用于主要方向，作为发展胜利的梯队使用，不得以旅为单位分开使用。还规定，只有在合成兵团突破敌军主要防御地带以后，军才可以进入交战；如果以军兵力独立突破敌军薄弱防御时，应加强有炮兵和航空兵。
斯大林格勒反攻中，苏军坦克军和机械化军多半在尚未完全突破敌军战术防御纵深时进入突破口。这样能够更快突破敌军防御，不过却削弱了向战役纵深的突击力量。经验表明，坦克部队需要自行火炮的支援。如果在坦克集团军内编有合成军队兵团时会给坦克集团军司令员指挥快速兵团增加困难。
苏军部队阅兵
1943年1月底，最高统帅部召开专门会议，研究拟制改编坦克集团军的规定。大家一致认为，必须首先取消坦克集团军内非摩托化的步兵师，采取以坦克为核心新编制。据此，坦克集团军通常编为2个坦克军、1个机械化军、1个高炮师、1个近卫火箭炮兵团、1个榴弹炮兵团、1个反坦克歼击炮兵团和1个摩托车团。保障部队包括1个通信团、1个航空通信团（使用波-2飞机）、1个工兵营、1个汽车团和2个修理营。
坦克第1集团军于1943年1月4日在西北方面军的奥斯塔什科夫市地域组建，直属最高统帅部大本营指挥，集团军司令员卡图科夫。其编成内辖机械化第3军和坦克第6军，空降第6和9师，高射炮兵第11师，滑雪步兵第14、15、20-23旅，独立坦克第112旅，1个反坦克歼击炮兵旅，1个侦察团，工兵第59旅，独立坦克第7、62-64团，近卫火箭炮兵第79和216团，榴弹炮兵第395和989团，反坦克炮兵第552、1008和1186团，通信第83团，机械化工兵第76和第267营。集团军的野战领率机关是在第29集团军野战领率机关基础上建立的。最初目的是加强西北方面军，使方面军地面部队进攻战役具有机动性和快速性，并便于顺利割裂敌人防御，迅速实施决定性的突击。
坦克第1集团军司令卡图科夫
之后根据新的组建指令编成为坦克第6和第31军、机械化第3军，1个高炮营、1个近卫独立火箭炮兵团、1个独立修理营、1个独立通信团、1个航空通信团、1个独立通信营和1个工兵营。
机械化第3军：1942年9月8日在原坦克第8军指挥机构上成立，下辖机械化第1、3和第10旅，近卫坦克第1旅、坦克第49旅；迫击炮兵第265团、反坦克炮兵第35团、近卫火箭炮兵第405团、侦察第34营、摩托车第58营、工兵第27营和通信第346营。军长克里沃舍因少将（С.М.Кривошеин），政委舍列格上校（П.Н. Шелег），参谋长科皮安科上校（В.Е.Копиенко）。1943年10月23日番号改为近卫机械化第8军。
克里沃舍因，1943年8月21日晋升中将
坦克第6军：1942年4月10日成立，下辖坦克第22、100和第200旅以及步兵第6旅，5月随着坦克第100旅转隶坦克第31军，编入坦克第112旅；迫击炮兵第270团、反坦克歼击炮兵第538团、侦察第40营、工兵第85营和通信第351营。军长А.Л.Гетман盖特曼少将，政委М.Ф.Серенко谢连科上校，参谋长И.П.Ситников西特尼科夫上校。1943年10月23日番号改为近卫坦克第11军。
坦克第112旅，1942年春在坦克第112师基础上成立，旅长М.Т.Леонов列奥诺夫，参加了西方面军在基洛夫、科泽利斯克和勒热夫的战斗。1942年12月，该旅在纳罗福明斯克作为预备队在休整。1943年1月，蒙古乔巴山为首的代表团访问了该旅，之后旅的服装和装备由蒙古人民捐献资金购买。
盖特曼，1964年4月13日晋升大将
2月中，集团军编入霍律上将指挥的军队集群。当时，西北方面军决定对德军第16集团军发动一次进攻，以便彻底打破德军对列宁格勒的封锁。3月6日日终，集团军经过90千米的行军，到达诺夫哥罗德和德诺地区，而准备参加进攻的部队已经到达洛瓦特河左岸。
然而，德军组织了反扑，重新占领了哈尔科夫和别尔哥罗德。鉴于沃罗涅日方面军情况越来越复杂，为阻止敌军继续前进，大本营决定将坦克第1集团军调到库尔斯克地域。1943年3月9日到4月4日，集团军部队（除了空降部队和滑雪部队）开始进行铁路运输。3月23日，集团军部队已经开始在奥博扬（库尔斯克以南25千米）开始建立纵深40千米的稳固防御阵地，任务是防止敌军从南部突破库尔斯克，并从西南、南和东南进行反突击。坦克第6军在普谢尔河右岸，而机械化第3军则在河左岸进行防御，4月底编入沃罗涅日方面军。
苏军45毫米反坦克炮部队在训练
5月26日在奥博扬成立坦克第31军编入坦克第1集团军，下辖坦克第100、247和第252旅和工兵第145营以及通信第692营。军长是曾担任过坦克第49旅旅长的切里年科上校（Д.X.Черниенко），政委皮梅诺夫上校（И.Р.Пименов），参谋长波波夫上校（Л.В.Попов）。由于该军新组建，无法配齐所属的摩托化步兵和炮兵，因而集团军命令该军部署在机械化第3军西面。1944年4月1日以后该军转隶乌克兰第1方面军直属，1945年4月1日转隶第60集团军到战争结束。
5月中旬，集团军的高射炮兵第8师、通讯第385团（19架波-2飞机）、通信第83团、铁路运输第35团、维修第6和第7营和野战医院陆续抵达。机械化第3军的高射炮兵第1707团和坦克第6军的摩托车第85营也抵达，而且两个军各得到一个通信分队（3架波-2飞机）。
不久，集团军迎来了它的第一场激战-库尔斯克会战！
1943年冬的T-34-85坦克