В течение 16–17 ноября корнинская группировка противника продолжала развивать наступление в северо-восточном направлении, обходя Брусилов с востока. Войска подвижной танковой группы под нажимом противника отошли до шоссе Брусилов—Дедовщина. 17 ноября штабом армии была получена директива командования фронтом о сосредоточении основных сил армии в районе Брусилова с целью не допустить дальнейшего развития противником прорыва в северо-восточном направлении и овладения Брусиловом.490 6-й гвардейский танковый корпус занял оборону на западных и юго-западных подступах к Брусилову, 9-й мехкорпус — на южных, части 7-го гвардейского танкового корпуса оборонялись вдоль шоссе Брусилов—Дедовщина. 18 ноября противник продолжал атаки с юга и юго-запада в общем направлении на Брусилов, однако успеха не имел. В боях с войсками 3-й гвардейской танковой армии ударная группировка противника понесла ощутимые потери, и 19 ноября неприятель не проявлял активности на Брусиловском направлении, производя перегруппировку войск. 20 ноября противник вновь попытался атаковать Брусилов с юга, однако успеха не достиг. День 21 ноября, когда немецкая ударная группировка, усиленная частями 19-й танковой дивизии, вышла на шоссе Киев—Житомир в районе Кочерова и вновь атаковала войска 3-й гвардейской танковой армии по всему фронту обороны, ознаменовался особенно напряженными кровопролитными боями. Атаки противника были отбиты с большими для него потерями (
22 ноября, произведя за ночь перегруппировку, немецкие войска нанесли удар из района Кочерова в общем направлении вдоль шоссе Киев—Житомир и из района Вильшка в северном направлении. На шоссе Киев—Житомир противник к исходу дня занял Ставище, к юго-западу от Брусилова танки противника к исходу дня ворвались в Ястребеньку. Армии грозило окружение и уничтожение по частям. Оставив Брусилов, войска армии отступили за реку Здвиж, где и заняли оборону фронтом на северо-запад.493 Немецкое наступление выдохлось, и отдельные дальнейшие атаки противника, предпринимаемые им до 1 декабря, успеха не имели. Линия фронта стабилизировалась, и войска 3-й гвардейской танковой армии получили долгожданную передышку.
В ходе оборонительных боев под Брусиловом войска армии вновь применили хорошо зарекомендовавшие себя под Фастовом установку подвижными группами заграждения групп («очагов») на путях наиболее вероятного движения противника и уничтожение подрывом подбитых танков. За 12 дней оборонительных боев под Брусиловом саперы армии установили 198 минных «очагов» (5749 противотанковых мин), на которых подорвались 39 танков, в том числе 3 «Тигра», и 4 бронетранспортера, и подорвали 48 подбитых танков противника, в том числе 10 «Тигров».494
Общее состояние танкового парка армии на 10 декабря 1943 г. показано в таблице 5.8.
| Марка машин | Состояло на 4 ноября | Прибыло за период с 4 по 10 ноября | Потери | Состоит на 10 ноября | Из них: | Всего потерь за 4 по 10 ноября | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Оформленные документами с 4 по 10 ноября | За период с 22.9 по 6.11, оформленные документами с 4 по 10 ноября | Исправно | Требует ремонта: | неописанные безвозвратные потери | |||||||
| текущего | среднего | капитального | |||||||||
| Т-34 | 420 | 202 | 107 | 83 | 432 | 243 | 13 | 105 | 67 | 4 | 111 |
| Т-70 | 63 | — | 32 | — | 31 | 25 | — | 4 | 1 | 1 | 33 |
| КВ | 2 | 42 | 13 | — | 31 | 28 | 1 | — | 2 | — | 13 |
| МК | 78 | — | 37 | 12 | 29 | 10 | — | 2 | 17 | — | 37 |
| М4-А2 | 9 | — | 5 | — | 4 | — | — | — | 4 | — | 5 |
| СУ-76 | 20 | — | 13 | — | 7 | — | — | — | 7 | — | 13 |
| СУ-85 | 48 | 89 | 13 | 5 | 119 | 90 | 7 | 10 | 5 | 7 | 20 |
| СУ-122 | 14 | — | 2 | 1 | 11 | 7 | — | 3 | 1 | — | 2 |
| СУ-152 | 16 | — | 2 | — | 14 | — | — | 12 | 2 | — | 2 |
| Таблица составлена по данным ЦАМО РФ, ф. 315, оп. 4440, д. 135, л. 32 | |||||||||||