Отход левого фланга 28-й армии сказался на результатах наступления соединений с правого фланга. Несмотря на слабое сопротивление противника, 175 и 169-я стрелковые дивизии продвинулись на запад только на 5 км, вышли к реке Липец и здесь наступление прекратили.
Командующий Юго-Западным фронтом 15 мая потребовал от командиров соединений северной ударной группировки в кратчайший срок разгромить прорвавшиеся танки и пехоту противника в районе их действий.
По приказу командующего фронтом 21 армия должна была 16 мая выполнять поставленные ранее задачи. 28-я армия получила задачу своим правым флангом закрепиться на достигнутых рубежах, а соединениями левого фланга (244 и 13-й гвардейской дивизиям) разгромить противника, вклинившегося в стык между ними, и восстановить положение.
Для усиления левого фланга армии командующему 28-й армией была возвращена из 38-й армии 162-я стрелковая дивизия с задачей занять оборону на участке Перемога, Гордиенко. 38-я стрелковая дивизия должна была продолжать бои по уничтожению немецкого гарнизона в Терновой и одним полком оборонять подступы к Терновой с юга. Подвижная группа 28-й армии (3-й гвардейский кавалерийский корпус) должна была к утру 16 мая передвинуться на 10–12 км и сосредоточиться за смежными флангами 21 и 28-й армий. 38-я армия получила задачу прочно оборонять занимаемые ею рубежи.
Немецкое командование в течение дня 15 мая и ночью на 16 мая продолжало сосредоточивать и развертывать части 168-й пехотной дивизии перед фронтом ударной группы 21-й армии. Кроме того, в течение ночи на 16 мая противник снял с фронта 38-й армии и сосредоточил в районе Веселое, Петровское до 50 танков с пехотой.
Экипаж танка КВ-1 на отдыхе между боями (слева — направо): старшина Г.И. Маликов, лейтенант Д.К. Яковлев, сержант Р.И. Пискарев, старшина П.З. Тысячный. В последних боях они уничтожили семь орудий, три пулемета, восемь грузовиков, 100 солдат и офицеров противника, взяли 17 пленных. Юго-Западный фронт, май 1942 года (АСКМ).
16 мая, при попытках 21-й армии продолжить наступление, противник оказал сильное сопротивление, предприняв несколько контратак, которые были отбиты. На левом фланге армии командир 227-й стрелковой дивизии в результате действий передовых отрядов установил, что противник отвел главные силы на рубеж реки Харьков. Используя отход противника, эта дивизия и соседняя с ней 175-я стрелковая дивизия 28-й армии продвинулись частью сил на западный берег реки Липец.
Днем 16 мая противник несколько раз атаковал фронт 28-й армии в районе Терновой небольшими группами танков при поддержке пехоты, но сосредоточенным огнем артиллерии и ударами авиации был отбит. Планировавшееся наступление 244 и 13-й гвардейской стрелковых дивизий не было осуществлено из-за их неподготовленности.