Конева, предусматривавшей прямой штурм города, вновь вернулись к стратегии Жукова – ударам по коммуникациям противника. Новым в советской стратегии битвы за Ржевский выступ стал акцент на Калининский фронт. Слабость коммуникаций было решено компенсировать авиацией, а также вводом в бой трех богатых автотранспортом механизированных корпусов. Таким образом, операция «Марс» приняла форму сражения на окружение. Ударами в основание Ржевского выступа Западный и Калининский фронты должны были окружить и разгромить немецкую 9-ю армию Вальтера Моделя.
Непростая обстановка усугублялась тревожными донесениями разведки. Штаб Калининского фронта 5 ноября докладывал в Ставку Верховного главнокомандования: «В районе Новосокольники, Великие Луки отмечается наличие новых частей». Это заставило направить под Великие Луки 2-й механизированный корпус. Первоначально он предназначался для наступления под Белым. В штабе генерал-фельдмаршала Гюнтера фон Клюге в Смоленске также царило тревожное ожидание. Когда из штаба Верховного Главнокомандования Вермахта последовал запрос о выделении резервов для отправки на юг, командующий группой армий решительно возразил против этого. «Если в августе мы едва продержались, -заявил фон Клюге, – что же будет с нами в ноябре и декабре без оперативных резервов».
Начало операции «Марс» было назначено на 25 ноября. Еще до рассвета в замыслы Жукова и Конева вмешалась погода: задул резкий юго-западный ветер, принесший с собой тяжелые серые тучи. На поле грядущей битвы посыпались крупные хлопья мокрого снега, видимость упала до двадцати шагов. «Марс» был не первым и не последним советским наступлением, начатым в плохую погоду. Однако наступление 20-й армии на Восточном фасе Ржевского выступа сразу же столкнулось с серьезными проблемами. Наступающим не удалось взломать оборону противника в назначенной полосе. Была пробита лишь сравнительно узкая брешь. В нее решено было вводить танковый и кавалерийский корпуса, которые должны были прорваться к заветной железной дороге Сычевка-Ржев и прервать сообщение по ней. Смена тщательно выверенных планов привела к хаосу и заторам на переправах через Вазузу. Радист 175-го стрелкового полка 1-й гвардейской мотострелковой дивизии Л.М. Полонский вспоминал: «Все наши атаки были отбиты немцами, которые нанесли нам огромный урон. Потери наши были дикими. До сих пор не могу забыть один момент. На голом поле скопилось много наших войск. К передовым позициям подтянули конный корпус, предназначенный для прорыва в немецкий тыл. Укрыться было негде. Снаряды калечили всех подряд. По рядам кавалеристов словно смерть с косой прошла! Но никто не дал приказа эскадронам отойти в ближайший лес, где можно было бы укрыться от смертельного огня.