一將名成萬骨枯，朱可夫是這句名言最貼切的典範。戰爭結束以後朱可夫如日中天，形同戰神，蘇聯軍史爲尊者諱，極力掩蓋朱可夫的缺點和敗績。官方歷史幾乎見不到“火星作戰”的記載，朱可夫本人的回憶錄也語焉不詳。因此很少有人知道，莫德爾曾經讓朱可夫遭受其軍事生涯最慘痛的一次失敗。
朱可夫和許多德軍裝甲名將一樣是騎兵出身，他的成名之戰是1939年在滿蒙邊境爆發的諾門坎戰役。此戰朱可夫利用裝甲集羣，多兵種協同作戰，殲滅日軍2萬人，迫使日本軍部放棄北進策略。然而此戰蘇軍佔據兵力、炮火、坦克的絕對優勢，卻付出陣亡9千人，傷1萬6千人的慘重代價。經歷此戰的格里戈連科將軍在回憶錄中批評朱可夫的戰術安排簡單粗糙，迷信正面強攻。
1942年春天，朱可夫憑藉莫斯科戰役的威望，升任蘇軍副總司令，指揮莫斯科戰區的加裏寧方面軍和西方面軍。朱可夫認爲蘇軍冬季大反攻的側重點應該是莫斯科方向，目標是圍殲勒熱夫突出部的第9集團軍，進而消滅整個德軍中央集團軍羣，徹底扭轉被動局面。斯大林經過考慮權衡，於9月26日做出決定，同時發動兩個戰略反攻，目標分別是斯大林格勒的德第6集團軍和勒熱夫突出部的德第9集團軍。莫斯科方向的反攻由朱可夫指揮，代號“火星”，參戰部隊兩個方面軍，總兵力190萬，火炮24000門，坦克3300輛，戰機1100架。
“火星”作戰體現了朱可夫的典型風格。蘇軍7個集團軍將在東、西、北三個方向，以泰山壓頂之勢對德軍第9集團軍發起向心攻擊，其中主攻方向位於勒熱夫突出部的東西兩側。朱可夫打算從這裏腰斬德軍防線，圍殲第9集團軍，然後揮師南下，會同其他5個集團軍向維亞茲瑪發動鉗形攻勢，進而圍殲德軍第3裝甲集團軍。爲了避免在惡劣天氣下穿越複雜地形，蘇軍各部隊將以裝甲集羣爲突擊箭頭，對德軍防線進行正面強攻。這樣，僅兩個月後，朱可夫捲土重來，再向勒熱夫突出部痛下殺手。
朱可夫的戰役部署顯然低估了德軍防守的堅韌和反擊能力。第9集團軍據守勒熱夫突出部將近一年，對這塊戰場瞭如指掌。德軍依託地形構築縱深防禦，將城鎮鄉村修建成要塞據點支撐防線，精確部署了交叉火力網殺傷突破敵軍。此外，德軍中央集團軍羣擁有強大的戰略預備隊，戰役爆發以後不斷增援莫德爾，先後有5個裝甲師和1個摩步師也奉命馳援。相比之下，頓兵斯大林格勒的保盧斯第6集團軍就沒有這麼幸運了。
11月25日，蘇軍斯大林格勒方向的反攻開始一週以後，“火星”作戰正式打響。勒熱夫突出部北側，剛重建的蘇軍第39集團軍發動牽制性進攻，突入德軍防線10公里以後便停滯不前。勒熱夫突出部東側，隸屬蘇軍西方面軍的第20、31集團軍總共20萬官兵，在500輛坦克的支持下發動正面強攻，在他們面前，德軍第27軍4萬官兵嚴陣以待。經過3天激戰，蘇軍第31集團軍無法撼動德軍第102步兵師扼守的防線，裹足不前。蘇軍第20集團軍的第一攻擊波突破了德軍前沿防線，由第6坦克軍和第2近衛騎兵軍組成的第二攻擊波立刻向縱深挺進，切斷德軍的生命線——勒熱夫-維亞茲瑪鐵路。突破蘇軍一路遇到星羅棋佈的德軍據點，遭受來自四面八方的火力阻截，暴露在雪原上的騎兵部隊傷亡慘重。德軍第5裝甲師和第78步兵師沿勒熱夫-維亞茲瑪鐵路南北對進，發動凌厲反擊，切斷突破蘇軍的後路。29日晚，突破蘇軍不得不放棄原計劃，轉頭向東突圍，經過苦戰返回蘇軍防線。激戰5天以後，蘇軍第20集團軍傷亡3萬餘人，損失200輛坦克，無力再戰。
勒熱夫突出部西側，蘇軍加裏寧方面軍的進展就可觀得多。第41集團軍在重鎮別爾伊南面成功突破德軍防線，索羅馬津的第1機械化軍衝開一個寬達20公里的缺口，突入德軍防線40公里。第22集團軍在別爾伊以北的盧切薩河谷也突破德軍防線，卡圖科夫的第3機械化軍衝開一個寬8公里，深15公里的缺口。面對蘇軍的強大攻勢，德軍防線彈性十足，不斷向後彎曲，卻不破裂。駐守別爾伊的德軍第246步兵師雖然身陷重圍，卻依託堅固工事沉着應戰，吸引了蘇軍大量預備兵力。突破進來的蘇軍第1、3機械化軍遭到德軍第1裝甲師和大德意志摩步師的頑強抵抗，開始舉步維艱。
第二週，蘇軍在東、北、西三面都取得了一定進展，但也都因爲德軍頑強的縱深防守而顯露疲態，不得不轉攻爲守。蘇軍攻勢成了強弩之末，莫德爾立刻抓住機會翻盤。12月7日，德軍反擊突破最深的蘇軍第41集團軍，第1裝甲師和大德意志摩步師一個團從北面，第19、20裝甲師從南面，向蘇軍據守的突出部兩側發動鉗形攻勢。3天以後，德軍南北兩路會師，4萬蘇軍被包圍。索羅馬津奉命就地死守，等待救援。
朱可夫不是一個輕易認輸的人。面對各條戰線傳來的壞消息，他表現出超人的果敢，孤注一擲將戰略預備隊投入進攻，企圖從勒熱夫突出部東側擊破莫德爾的防線，救援被圍蘇軍。12月11日，蘇軍第5、6坦克軍2萬官兵和350輛坦克，在寬僅4公里的正面猛攻德軍的堅固防線。第5坦克軍的戰史這樣記載：“一支信號火箭在空中爆炸，戰場上立刻迴盪着‘爲了祖國前進’的吶喊聲。這是上午10點，第243、247步兵師率先發起人浪衝鋒，立刻遭遇敵軍兇猛的火力。殘酷的戰鬥進行了一天，整個突破面陷入癱瘓。第5坦克軍的裝甲集羣投入戰鬥，硬衝德軍防線，但是遭到敵軍坦克的兇猛反擊，被迫後撤。關鍵的高地幾度易手，戰場上到處都是燃燒的坦克和被毀的大炮。”蘇軍前仆後繼的波次衝鋒如同海浪衝擊礁石，在德軍堅固防線和精準炮火前撞得粉碎。經三天激戰，蘇軍損失坦克300輛，官兵傷亡數萬，完全失去了進攻能力。16日凌晨，別爾伊以南的被圍蘇軍在索羅馬津的帶領下丟棄所有重武器向西突圍，付出慘重代價以後返回蘇軍戰線。至此“火星”作戰以慘敗告終。蘇軍陣亡和被俘26萬餘人，傷殘50萬人，損失坦克1847輛(超過了斯大林格勒戰役蘇軍參戰坦克的總和)，大炮1100門。德軍的傷亡在4萬人左右。
德軍第9集團軍12月15日的戰報，算是對朱可夫“火星”作戰的蓋棺定論：“敵軍統帥雖然在戰役策劃和最初實施階段展示了不俗的技巧和適應性，但隨着攻勢的進程再次表現出一系列痼疾。敵軍統帥雖然有所長進，但他顯然還是不能抓住有利局面擴大戰果。歷史反覆重演，敵軍雖然開局雄心勃勃，進展順利，一旦遭遇不測和傷亡以後，立刻失去理智，瘋狂而徒勞地衝擊堅固防線。這種讓人無法理解的現象多次出現。在逆境中俄國人往往喪失邏輯思維能力，決策完全靠本能。俄國人本質上迷信蠻力，崇尚壓路機式的戰術，盲目遵循戰前部署，不會隨機應變。”
然而莫德爾來之不易的勝利，卻證明了他一貫的看法，堅守勒熱夫突出部是一個戰略錯誤。倘若德軍中央集團軍羣早些棄守突出部縮短防線，就能省下十幾個師的防守兵力增援第6集團軍，斯大林格勒的悲劇就不會上演。1943年1月，希特勒迫於南線的危急形勢，終於同意放棄勒熱夫突出部。莫德爾制定了代號“水牛”的作戰計劃，經過一個月的精心準備，3月1日開始有序後撤。蘇軍發現德軍的真實意圖而全線追擊，卻爲時已晚。莫德爾最終將第9集團軍25萬官兵毫髮無爽地撤了下來。
對蘇軍來說，斯大林格勒戰役的光輝勝利完全掩蓋了勒熱夫突出部的慘敗。朱可夫的仕途絲毫沒有受到此次敗績的影響。因爲朱可夫是一個堅強的鬥士，而斯大林此時最需要他這樣的鬥士。蘇聯官方歷史裏，朱可夫和華西列夫斯基分享了斯大林格勒戰役的功勞。一年半後，朱可夫策劃並參與指揮了“巴格拉季昂”攻勢，一舉殲滅德軍第9集團軍和第3裝甲集團軍，總算報了一箭之仇。
