5 апреля 1942 года Гитлер издал директиву № 41 о проведении операции, в дальнейшем получившей название «Блау». Предусматривалось уничтожить противника западнее Дона. Затем должны были последовать наступления на Кавказ и Сталинград, причем Сталинград тогда еще планировалось только блокировать. В директиве утверждалось: «Благодаря выдающейся храбрости и самопожертвованию солдат Восточного фронта германское оружие добилось в оборонительных боях величайшего успеха огромнейшего масштаба.
Враг понес тяжелые потери в людях и технике. В своем стремлении использовать мнимые первоначальные успехи этой зимой он в значительной мере израсходовал главные силы своих предназначенных для дальнейших боев резервов».
Оценка действий Красной Армии была в целом верной. Сталин переоценил успех контрнаступления под Москвой и степень поражения вермахта. Он попытался развернуть стратегическое наступление по всему фронту, но лишь истощил людские и материальные ресурсы, не нанеся немцам сколько-нибудь существенных потерь и добившись лишь незначительного выигрыша территории. При этом советские плацдармы, хотя и создавали угрозу германской обороне, сами оказывались весьма уязвимы для фланговых ударов противника.
В директиве Гитлера от 5 апреля 1942 года указывалось, что наступление «должно быть проведено с таким расчетом, чтобы силы, наступающие вниз по Дону, объединились в районе Сталинграда с теми силами, которые наступают из района Таганрог – Артемовск между нижним течением Дона и Ворошиловградом через Донец в восточном направлении. И в завершение последние должны соединиться с танковой армией, наступающей на Сталинград. Если в ходе этих операций, особенно благодаря захвату неповрежденных мостов, представится возможность образовать предмостные плацдармы восточнее и южнее Дона, то такой возможностью необходимо воспользоваться. Во всяком случае, следует пытаться дойти до самого Сталинграда или, по крайней мере, вырвать его из числа промышленных центров и узлов сообщения, подвергнув его действию нашего тяжелого оружия». Здесь даже само занятие Сталинграда считалось необязательным, поскольку допускалась возможности вывести его из строя в качестве транспортного узла и центра военной промышленности с помощью бомбардировок. Как Воронеж, так и Сталинград был лишь вспомогательным направлением наступления, обеспечивавшим марш на Кавказ. Воронеж даже не предполагалось занимать полностью, ограничившись правобережной частью города, чтобы прикрыться Доном от возможных советских атак.
В развитие директивы от 5 апреля был составлен план «Блау», согласно которому