一将名成万骨枯，是这句名言最贴切的典范。战争结束以后朱可夫如日中天，形同战神，苏联军史为尊者讳，极力掩盖朱可夫的缺点和败绩。官方历史几乎见不到“火星作战”的记载，朱可夫本人的回忆录也语焉不详。因此很少有人知道，曾经让朱可夫遭受其军事生涯最惨痛的一次失败。
朱可夫和许多德军装甲名将一样是骑兵出身，他的成名之战是1939年在满蒙边境爆发的。此战朱可夫利用装甲集群，多兵种协同作战，歼灭日军2万人，迫使日本军部放弃北进策略。然而此战苏军占据兵力、炮火、坦克的绝对优势，却付出阵亡9千人，伤1万6千人的惨重代价。经历此战的格里戈连科将军在回忆录中批评朱可夫的战术安排简单粗糙，迷正面强攻。
1942年春天，朱可夫凭借莫斯科战役的威望，升任苏军副总司令，指挥莫斯科战区的加里宁方面军和西方面军。朱可夫认为苏军冬季大反攻的侧重点应该是莫斯科方向，目标是围歼勒热夫突出部的第9集团军，进而消灭整个德军中央集团军群，彻底扭转被动局面。经过考虑权衡，于9月26日做出决定，同时发动两个战略反攻，目标分别是斯大林格勒的德第6集团军和勒热夫突出部的德第9集团军。莫斯科方向的反攻由朱可夫指挥，代号“火星”，参战部队两个方面军，总兵力190万，火炮24000门，坦克3300辆，战机1100架。
“火星”作战体现了朱可夫的典型风格。苏军7个集团军将在东、西、北三个方向，以泰山压顶之势对德军第9集团军发起向心攻击，其中主攻方向位于勒热夫突出部的东西两侧。朱可夫打算从这里腰斩德军防线，围歼第9集团军，然后挥师南下，会同其他5个集团军向维亚兹玛发动钳形攻势，进而围歼德军第3装甲集团军。为了避免在恶劣天气下穿越复杂地形，苏军各部队将以装甲集群为突击箭头，对德军防线进行正面强攻。这样，仅两个月后，朱可夫，再向勒热夫突出部痛下杀手。
朱可夫的战役部署显然低估了德军防守的坚韧和反击能力。第9集团军据守勒热夫突出部将近一年，对这块战场。德军依托地形构筑纵深防御，将城镇乡村修建成要塞据点支撑防线，精确部署了交叉火力网杀伤突破敌军。此外，德军中央集团军群拥有强大的战略预备队，战役爆发以后不断增援莫德尔，先后有5个装甲师和1个摩步师也奉命驰援。相比之下，顿兵斯大林格勒的第6集团军就没有这么幸运了。
11月25日，苏军斯大林格勒方向的反攻开始一周以后，“火星”作战正式打响。勒热夫突出部北侧，刚重建的苏军第39集团军发动牵制性进攻，突入德军防线10公里以后便停滞不前。勒热夫突出部东侧，隶属苏军西方面军的第20、31集团军总共20万官兵，在500辆坦克的支持下发动正面强攻，在他们面前，德军第27军4万官兵严阵以待。经过3天激战，苏军第31集团军无法撼动德军第102步兵师扼守的防线，裹足不前。苏军第20集团军的第一攻击波突破了德军前沿防线，由第6坦克军和第2近卫骑兵军组成的第二攻击波立刻向纵深挺进，切断德军的生命线——勒热夫-维亚兹玛铁路。突破苏军一路遇到星罗棋布的德军据点，遭受来自的火力阻截，暴露在雪原上的骑兵部队伤亡惨重。德军第5装甲师和第78步兵师沿勒热夫-维亚兹玛铁路南北对进，发动凌厉反击，切断突破苏军的后路。29日晚，突破苏军不得不放弃原计划，转头向东突围，经过苦战返回苏军防线。激战5天以后，苏军第20集团军伤亡3万余人，损失200辆坦克，无力再战。
勒热夫突出部西侧，苏军加里宁方面军的进展就可观得多。第41集团军在重镇别尔伊南面成功突破德军防线，索罗马津的第1机械化军冲开一个宽达20公里的缺口，突入德军防线40公里。第22集团军在别尔伊以北的卢切萨河谷也突破德军防线，卡图科夫的第3机械化军冲开一个宽8公里，深15公里的缺口。面对苏军的强大攻势，德军防线弹性十足，不断向后弯曲，却不破裂。驻守别尔伊的德军第246步兵师虽然身陷重围，却依托坚固工事沉着应战，吸引了苏军大量预备兵力。突破进来的苏军第1、3机械化军遭到德军第1装甲师和大德意志摩步师的顽强抵抗，开始举步维艰。
第二周，苏军在东、北、西三面都取得了一定进展，但也都因为德军顽强的纵深防守而显露疲态，不得不转攻为守。苏军攻势成了强弩之末，莫德尔立刻抓住机会翻盘。12月7日，德军反击突破最深的苏军第41集团军，第1装甲师和大德意志摩步师一个团从北面，第19、20装甲师从南面，向苏军据守的突出部两侧发动钳形攻势。3天以后，德军南北两路会师，4万苏军被包围。索罗马津奉命就地死守，等待救援。
朱可夫不是一个轻易认输的人。面对各条战线传来的坏消息，他表现出超人的果敢，将战略预备队投入进攻，企图从勒热夫突出部东侧击破莫德尔的防线，救援被围苏军。12月11日，苏军第5、6坦克军2万官兵和350辆坦克，在宽仅4公里的正面猛攻德军的坚固防线。第5坦克军的战史这样记载：“一支信号火箭在空中爆炸，战场上立刻回荡着‘为了祖国前进’的呐喊声。这是上午10点，第243、247步兵师率先发起人浪冲锋，立刻遭遇敌军凶猛的火力。残酷的战斗进行了一天，整个突破面陷入瘫痪。第5坦克军的装甲集群投入战斗，硬冲德军防线，但是遭到敌军坦克的凶猛反击，被迫后撤。关键的高地几度易手，战场上到处都是燃烧的坦克和被毁的大炮。”苏军前仆后继的波次冲锋如同海浪冲击礁石，在德军坚固防线和精准炮火前撞得粉碎。经三天激战，苏军损失坦克300辆，官兵伤亡数万，完全失去了进攻能力。16日凌晨，别尔伊以南的被围苏军在索罗马津的带领下丢弃所有重武器向西突围，付出惨重代价以后返回苏军战线。至此“火星”作战以惨败告终。苏军阵亡和被俘26万余人，伤残50万人，损失坦克1847辆(超过了斯大林格勒战役苏军参战坦克的总和)，大炮1100门。德军的伤亡在4万人左右。
德军第9集团军12月15日的战报，算是对朱可夫“火星”作战的盖棺定论：“敌军统帅虽然在战役策划和最初实施阶段展示了不俗的技巧和适应性，但随着攻势的进程再次表现出一系列痼疾。敌军统帅虽然有所长进，但他显然还是不能抓住有利局面扩大战果。历史反复重演，敌军虽然开局雄心勃勃，进展顺利，一旦遭遇不测和伤亡以后，立刻失去理智，疯狂而徒劳地冲击坚固防线。这种让人无法理解的现象多次出现。在逆境中俄国人往往丧失逻辑思维能力，决策完全靠本能。俄国人本质上迷信蛮力，崇尚压路机式的战术，盲目遵循战前部署，不会随机应变。”
然而莫德尔来之不易的胜利，却证明了他一贯的看法，坚守勒热夫突出部是一个战略错误。倘若德军中央集团军群早些弃守突出部缩短防线，就能省下十几个师的防守兵力增援第6集团军，斯大林格勒的悲剧就不会上演。1943年1月，迫于南线的危急形势，终于同意放弃勒热夫突出部。莫德尔制定了代号“水牛”的作战计划，经过一个月的精心准备，3月1日开始有序后撤。苏军发现德军的真实意图而全线追击，却为时已晚。莫德尔最终将第9集团军25万官兵毫发无爽地撤了下来。
对苏军来说，斯大林格勒战役的光辉胜利完全掩盖了勒热夫突出部的惨败。朱可夫的仕途丝毫没有受到此次败绩的影响。因为朱可夫是一个坚强的斗士，而斯大林此时最需要他这样的斗士。苏联官方历史里，朱可夫和分享了斯大林格勒战役的功劳。一年半后，朱可夫策划并参与指挥了“”攻势，一举歼灭德军第9集团军和第3装甲集团军，总算报了一箭之仇。