5 июля 1943 г. началось сражение на Курской дуге. «Фердинанды» были применены в первые же дни боев. И уже 8 июля начальник артиллерии 13-й армии послал в штаб Центрального фронта донесение о подорвавшемся на минном поле «Фердинанде».
Через два дня в штаб фронта специально для изучения этого образца прибыла группа из пяти офицеров ГАУ. Но к этому времени территория, на которой остался подорвавшийся «Фердинанд», была занята немецкими войсками, поэтому изучение новой машины отложили. А новые немецкие штурмовые орудия в первых рядах наступавших войск принялись таранить полосу обороны в районе станции Поныри.
После нескольких безуспешных попыток занять станцию Поныри ударом «в лоб» 9 июля немецкое командование решило провести массированную атаку с северо-востока – через совхоз «Первое Мая». Для этого (согласно показаниям пленных) была сформирована сильная ударная группа под командованием майора Каля в составе: 505-го батальона тяжелых танков (около 40 танков «Тигр»); 654-го дивизиона (батальона) тяжелых штурмовых орудий «Фердинанд» (44 машины); 216-го дивизиона 150-мм штурмовых танков «Brummbär» (45 машин); дивизиона 75-мм штурмовых орудий и 105-мм штурмовых гаубиц (20 StuG 40 и StuH 42). Кроме перечисленных, в состав группы входили также 17 танков Pz.Kpfw.III – линейных (Ausf L), штурмовых (Ausf N) и командирских.
Непосредственно за ударной группой должны были следовать средние танки 2-й танковой дивизии (в первых рядах двигался 3-й австрийский полк) и мотопехота на бронетранспортерах.
По донесениям советских артиллеристов, в отличие от боев предыдущих дней немцы впервые применили здесь новое боевое построение – «линию» с тяжелыми штурмовыми орудиями 654-го дивизиона в голове группы. Дивизион действовал, выстроившись в два эшелона. В линии первого эшелона наступали две роты с интервалом между машинами около 100 м. Командир дивизиона, майор Ноак, располагался в центре боевого порядка в командирском танке. Во втором эшелоне двигалась третья рота с интервалом между машинами от 120 до 150 м. Командиры рот находились в центрах боевых порядков рот на командирских «Фердинандах», которые несли флажки на антеннах.
В первый же день группе легко удалось прорваться через совхоз «Первое Мая» к поселку Горелое. Здесь советские артиллеристы, убедившись в неуязвимости «Фердинандов», пропустили 654-й батальон на мощное минное поле, открыв огонь с флангов и с тыла по средним танкам и штурмовым орудиям. Ударная группа понесла потери и была вынуждена отступить к совхозу «Первое Мая».
На следующий день группа майора Каля была усилена радиоуправляемыми танкетками «Боргуард» (В IV) и вновь попыталась прорваться к станции Поныри. Это был наиболее мощный удар, когда нескольким «Фердинандам» из ударной группы удалось подойти вплотную к строениям станции. Они наступали, ведя огонь с коротких остановок на дальность 1000–2500 м. Подвергнувшись сосредоточенному огню или обнаружив большое минное поле, «Фердинанды» отходили задним ходом к какому-либо прикрытию, где меняли направление движения, стараясь всегда быть обращенными к врагу толстой лобовой броней, неуязвимой для всех советских противотанковых средств.
11 июля 505-й батальон тяжелых танков и подразделения 2-й танковой дивизии были переброшены в полосу обороны советской 70-й армии в район Кутырки-Теплое, и в районе Понырей остались только подразделения 654-го дивизиона тяжелых штурмовых орудий и 216-го дивизиона 150-мм штурмовых танков, которые в течение 12–13 июля обеспечивали эвакуацию подбитых накануне 12–15 танков и самоходок. Но эвакуировать с поля боя поврежденные на минах тяжелые «Фердинанды» не удалось из-за их большого веса и непрерывных контратак советских танков и пехоты.
14 июля, после массированной контратаки советской пехоты и танков от станции Поныри в направлении совхоза «Первое Мая», немецкие войска были вынуждены отойти, оставив поле боя за оборонявшимися. Советские танкисты, поддерживавшие контратаку пехоты, понесли большие потери как от огня немецких штурмовых орудий, так и от того, что, сближаясь с противником, рота танков Т-34 и Т-70, обеспечивающая наступление, по ошибке попала на собственное минное поле и понесла тяжелые потери.
Согласно донесению германского командования, на 7 июля в строю было 37 «Фердинандов», 8 июля – 26, 9 июля – 13, 10 июля – 24, 11 июля – 12, 12 июля – 24, 13 июля – 24, 14 июля – 13. Всего с 5 по 14 июля 1943 г. было безвозвратно потеряно 19 «Фердинандов». Часть этих машин получила повреждения от мин и была взорвана экипажами, а часть уничтожена огнем советской тяжелой артиллерии. Четыре «Фердинанда» вышли из строя из-за короткого замыкания в электрооборудовании, вызвавшего пожар.
В ходе советского наступления, начавшегося 12 июля, немцы потеряли еще 20 «Фердинандов» (на 1 августа). Большинство этих машин были взорваны экипажами из-за невозможности эвакуировать их после выхода из строя по боевым и техническим причинам.
Итого общие безвозвратные потери 653-го и 654-го батальонов в ходе операции «Цитадель» составили 39 «Фердинандов». При этом штаб 656-го танкового полка доносил, что за этот период полк вывел из строя 502 танка и САУ противника, 20 противотанковых и около ста других орудий. 653-й батальон докладывал, что с 5 по 27 июля 1943 г. его «Фердинанды» уничтожили 320 советских танков и множество пушек и грузовиков.
15 июля подбитая и уничтоженная у станции Поныри немецкая техника была изучена представителями ГАУ и НИБТП. Всего на поле боя северо-восточнее станции Поныри остались 21 штурмовое орудие «Фердинанд», три 15-см штурмовых орудия «Brummb r», восемь средних танков Pz.Kpfw.III и Pz.Kpfw.IV, три из которых имели короткоствольные орудия, а также два командирских танка, несколько изуродованных взрывами, и две исправные танкетки с дистанционным управлением «Боргуард» (В IV). Большая часть «Фердинандов» обнаружена на минном поле, начиненном фугасами из трофейных крупнокалиберных снарядов и авиабомб, причем более половины машин имели большие повреждения ходовой части (разорванные гусеницы, разрушенные опорные катки). Пять машин имели повреждения ходовой части, вызванные попаданием снарядов калибра 76-мм и более. Два «Фердинанда» были обезоружены из-за прострела стволов их орудий советскими снарядами и пулями противотанковых ружей. Одна машина была разрушена прямым попаданием авиабомбы с бомбардировщика «Пе-2» и одна – попаданием 203-мм снаряда в крышу боевого отделения. Лишь один «Фердинанд» имел пробоину в левом борту, сделанную 76-мм бронебойным снарядом (7 танков Т-34 и четыре 76-мм дивизионных орудия обстреливали его со всех направлений с дистанции 200–400 м). Еще один «Фердинанд», не имея повреждений ходовой части, был подожжен бутылкой КС, брошенной пехотинцами. По германским данным, танк Т-IV из своей длинноствольной 7,5-см пушки по ошибке пробил бок рубки «Фердинанда».
Наибольшее количество «Фердинандов», имевших повреждение ходовой части, было подожжено своими экипажами при отходе во время контратаки советской пехоты и танков. Те же машины, экипажи которых не успели отойти и оказывали сопротивление советской пехоте, также поджигались бутылками КС.
О применении «Фердинандов» на Курской дуге Гейнц Гудериан сказал (генерал именовал их «Тиграми» фирмы «Порше»): «90 танков „Тигр“ фирмы „Порше“, использовавшихся в армии Моделя, также показали, что они не соответствуют требованиям ближнего боя; эти танки, как оказалось, не были снабжены в достаточной мере даже боеприпасами. Положение обострялось еще и тем, что они не имели пулеметов и поэтому, когда врывались на оборонительные позиции противника, буквально должны были стрелять из пушек по воробьям. Им не удалось ни уничтожить, ни подавить пехотные огневые точки и пулеметные гнезда противника, чтобы дать возможность продвигаться своей пехоте. К русским артиллерийским позициям они вышли одни, без пехоты».