Z czasem 22 i 39 Armia zmniejszyły impet natarcia, głównie ze względu na ogromne straty w czołgach. Przełamania pod Biełym nie udało się wykorzystać, gdyż Niemcy uderzyli na prawą flankę 41 Armii, okrążając większość jej sił uderzeniowych. Spośród 80 tysięcy okrążonych niewielu, jak dowódca zniszczonego 1 Korpusu Zmechanizowanego gen. M.D. Sołomatin, zdołało przebić się przez linie niemieckie. Próba Żukowa wznowienia ofensywy w grudniu również zakończyła się klęską.
Straty Dokładne straty obu stron są niemożliwe do ustalenia ze względu na utratę dokumentów (zwłaszcza niemieckich) w późniejszych bitwach, czy brak prowadzenia oficjalnych statystyk przez walczące strony.
Zespół rosyjskich historyków pod kierownictwem gen. G.F. Kriwoszejewa oceniał radzieckie straty w operacji Mars na 215 tysięcy (70 tysięcy strat bezpowrotnych – zabici, zaginieni, jeńcy, 145 tysięcy strat powrotnych – ranni i chorzy). Amerykański historyk David M. Glantz, autor monografii o operacji Mars, oceniał te straty na 100 tysięcy bezpowrotnych i 235 tysięcy powrotnych, ogółem około 335 tysięcy ludzi. 20 Armia straciła 58 ze 114 tysięcy żołnierzy.
Niektóre jednostki, zwłaszcza w okrążonej 41 Armii, zostały całkowicie zniszczone.