O 5 de xullo de 1943, Model liderou o asalto do norte a Kursk durante a Operación Cidadela.
, un plan que causara unha gran controversia dentro do alto mando alemán. Günther von Kluge e Erich von Manstein, comandantes dos Grupos de Exércitos Centro e Sur respectivamente, instaron orixinalmente a que o saliente fose atacado en maio, antes de que os soviéticos preparasen as súas defensas. Outros, incluído Heinz Guderian, sentían que atacar era innecesario, xa que causaría grandes perdas de tanques e, polo tanto, frustraría os plans para aumentar a forza blindada alemá. Model tamén era escéptico sobre as posibilidades do plan, e sinalaba que o Frente Central de Konstantin Rokossovsky estaba fortemente consolidado e era superior a el en homes, tanques e artillería. En lugar de concluír que a ofensiva debía ser cancelada, dixo que debía ser posposta ata que puidese recibir novos refuerzos, en particular os novos tanques Panther e os cazacarros Ferdinand.