Тем временем в наступлении возникли первые заминки. Командир 6-го танкового корпуса 1-й танковой армии имел приказ Катукова не ввязываться в бой за Томаровку, а блокировать этот укрепленный узел противника, обойти его и двигаться дальше. Однако, несмотря на четко поставленный приказ, генерал Гетман с утра 4 августа начал наступление на сильно укрепленную Томаровку. Катукову пришлось вмешиваться лично, и только во второй половине дня 6-й танковый корпус обошел Томаровку с востока. В качестве заслона против нее была выделена мотострелковая бригада. В результате безуспешных боев за Томаровку 6-й танковый корпус потерял 21 танк и 300 человек убитыми и ранеными. Также в боях за Томаровку принял участие 5-й гв. танковый корпус, находившийся в оперативном подчинении 1-й танковой армии. Потеряв 23 танка во фронтальных атаках на Томаровку и не добившись успеха, он получил задачу обойти немецкий опорный пункт с востока. Но дело было не только и не столько в этом. Танковая армия потеряла время, из трех ее корпусов какое-то время наступал только один – 3-й механизированный корпус генерала Кривошеина. 31-й танковый корпус оставался в резерве, его время пока еще не пришло.
Также на второй день боев изменилась обстановка в воздухе. В ходе Второй мировой войны авиация была, пожалуй, самым маневренным средством борьбы. Самолеты можно было перебросить для парирования неожиданно возникшего кризиса гораздо быстрее танковых, а тем более пехотных дивизий. Поэтому уже на второй день советского наступления активность немецкой авиации в воздухе над Белгородом резко возросла. Немецкий VIII авиакорпус выполнил за день более 1100 самолето-вылетов. При этом подавляющее большинство этих вылетов было выполнено ударными самолетами, т. е. одномоторными и двухмоторными бомбардировщиками, а также штурмовиками. Это сразу же почувствовали наступающие советские части. В отчете о боевых действиях 3-го механизированного корпуса по операции «Румянцев» было сказано: «Во второй день боя противник подтянул бомбардировочную авиацию, которая массированными налетами почти что беспрерывно воздействовала по колоннам, идущим за наступающими частями, расстраивая их боевые порядки и нанося большой урон в живой силе и технике».
Однако, несмотря на все возникшие сложности, 1-я танковая армия Катукова прошла за день 20 км. Ей в какой-то мере повезло. 3-й механизированный корпус сумел вклиниться между двумя немецкими резервными соединениями. 19-я танковая дивизия была подтянута к Томаровке, 6-я танковая дивизия – в район к востоку от Белгорода. Между этими двумя соединениями противника остался коридор, через который танки армии Катукова устремились на юг и юго-запад.