Для проведения операции немцы сосредоточили группировку, насчитывавшую до 50 дивизий (из них 18 танковых и моторизированных), 2 танковые бригады, 3 отдельных танковых батальона и 8 дивизионов штурмовых орудий, общей численностью, согласно советским источникам, около 900 тысяч человек. Руководство войсками осуществляли генерал-фельдмаршал Гюнтер Ханс фон Клюге (группа армий «Центр») и генерал-фельдмаршал Эрих фон Манштейн (группа армий «Юг»). Организационно ударные силы входили в состав 2-й танковой, 2-й и 9-й армий (командующий — генерал-фельдмаршал Вальтер Модель, группа армий «Центр», район Орла) и 4-й танковой армии, 24-го танкового корпуса и оперативной группы «Кемпф» (командующий — генерал Герман Гот, группа армий «Юг», район Белгорода). Воздушную поддержку немецким войскам оказывали силы 4-го и 6-го воздушных флотов.

Для проведения операции в район Курска были выдвинуты несколько элитных танковых дивизий СС:

1-я дивизия Лейбштандарт CC «Адольф Гитлер»
2-я танковая дивизия СС «Дас Райх»
3-я танковая дивизия СС «Тотенкопф» (Мёртвая Голова)
Войска получили некоторое количество новой техники:

134 танка Pz.Kpfw.VI «Тигр» (ещё 14 — командирские танки)
190 Pz.Kpfw.V «Пантера» (ещё 11 — эвакуационные (без пушек) и командирские)
90 штурмовых орудий Sd.Kfz. 184 «Фердинанд» (по 45 в составе sPzJgAbt 653 и sPzJgAbt 654)
всего 348 относительно новых танков и самоходок («Тигр» несколько раз применялся в 1942 и начале 1943 г.).
При этом, правда, в составе немецких частей оставалось значительное количество откровенно устаревших танков и самоходок: 384 единицы (Pz.III, Pz.II, даже Pz.I). Также во время Курской битвы впервые были применены немецкие телетанкетки Sd.Kfz.302

В реальном бою самоходные мины Sd.Kfz.302/303 немцы впервые применили в июле 1943 года во время наступательной операции «Цитадель». Тогда в ход пошло все новейшее вооружение Вермахта: новейшие средние танки Pz-V (Panther), тяжелые танки Pz-VI (Tiger), тяжелые самоходки «Фердинанд». Вместе с этими тяжеловесами боевое крещение приняли и телетанкетки. Они входили в состав 654-го дивизиона истребителей танков, где к началу операции было 44 «Фердинанда». Дивизион находился в оперативном подчинении 41-го танкового корпуса и воевал на северном фасе Курской дуги в районе станции Поныры, где понес тяжелейшие потери. Большая часть «Фердинандов» была выведена из строя (в основном на минных полях).

Как проявили себя самоходные мины «Голиаф», точно не известно. О том, что их использовали можно судить по донесениям в Генштаб Красной Армии. В донесении были зафиксированы случаи применения немцами нового вида оружия – небольших гусеничных безлюдных машин со взрывчаткой на борту. Машины атаковали советские танки, взрываясь рядом с ними, наносили им повреждения и выводили из строя. Также, отмечалось, что танкетки немцев (русские их назвали танкетки-торпеды) атаковали и разрушали фортификационные сооружения Красной Армии.

Насколько успешным было применение «Голиафов» сказать трудно, но можно предположить, что все же некоторые результаты они показали. Иначе как объяснить тот факт, что в июле 1943 г. на Центральный фронт была отправлена разведгруппа (куда вошли и бронетанковые инженеры) с целью захвата танкеток-торпед для дальнейшего изучения и выработки мер борьбы с ними.

Советскими специалистами был выявлен ряд недостатков немецких телетанкеток, в их числе недостаточная проходимость и слабая защита.  На основе этого были разработаны рекомендации по их уничтожению: разрыв кабеля, расстрел из всех видов вооружения, сжигание «Коктейлем Молотова», подрыв гранатой. Танкистам категорически запрещалось совершать наезд на танкетки и держаться от них на расстоянии.

«Голиафы» рассматривались советской стороной, как современное и опасное оружие, которое могло нанести ощутимый ущерб, если вовремя не принять контрмер.
Кроме Восточного фронта, немцы применяли телетанкетки также против американских и британских войск.