残酷的现实已经让小松原道太郎抛弃了“苏军无用论”，在地形适宜骑兵与装甲部队作战的环境里，自己的步兵是有力使不上，完全被克制住了，只得寻求援兵。
5月21日，小原不得不向关东军司令部发出一份电报：诺门罕方面之敌逐渐增强兵力，配备强大坦克之敌军昨日晨对满军进攻，满军溃退；连续几日战区上空皆有空战，我方击落大量苏军飞机，使之遭受重创，但苏军飞机似乎后援已到，数量急剧增多---------
小松洋洋洒洒几百字的电报引起关东军司令部的重视，决定将第二飞行集团（师团级单位）进入临战状态，支援战区部队。并制定了详细的作战计划：
1：第23师团全部集结在将军庙一线。诺门罕地区的战事由23师团小松原中将负责。
2：第7师团步兵第26联队、步兵第28联队第二大队、第一坦克师团两个坦克联队，由阿尔山温泉方向，向诺门罕地区进击，归属小原松指挥。
3：满军兴安骑兵师在罕达盖一线集结，归属第一坦克师团安冈中将指挥。
4：调旅顺重炮旅一部、野战重炮第一联队、独立重炮第7联队、穆棱重炮联队，归属旅顺重炮旅旅团长畑勇三郎少将统一指挥，支援诺门罕地区。
5：独立野炮兵第一联队、高射炮联队到海拉尔集结。
小松的电报让关东军司令部清楚的明白己方的弱项在那里：自己的步兵战斗力还是强于苏蒙军步兵的，就是在航空、装甲和骑兵三方面吃亏，这次支援令是要扭转己方技术装备上的劣势，要与苏蒙军在诺门罕大干一场。
第7师团是关东军最精锐的机动力量之一，直辖于关东军司令部，是植田谦吉大将手中的王牌之一，原本长时间驻扎在齐齐哈尔。这个师团1894就就已经组建，是日军中资格最老的师团之一，下辖两个旅团，4个（第25至28）步兵联队，加上炮兵、工兵等部队，总兵力超过了25000人。
第7师团在日清战争时隶属于第一军曾经进攻辽东半岛，日俄战争时隶属于第三军参加了辽沈会战。可以说自从组建开始，第7师团就始终作为日本大本营的战略预备队执行机动作战，是日本皇军的骄傲。尤其是第26、第28两个联队在日本陆军中享有盛名，因为日本陆军士官学校（日本的士官学校其实就相当于其它国家的军官学校，只是称呼不同，而我们常常听到的“士官生”其实就是预备军官的意思，这个一般国家的“士官学校”的概念完全不同。）的学生在毕业前，大多在这两个联队实习。
第26、第28联队，在日军中是公认的战斗力最强的联队。1918年日本对苏俄武装干涉时，第7师团就曾经进攻西伯利亚占领布拉戈维申斯克，是当时北进苏俄的主力部队。这些年来第7师团一直常驻北满，因此它也被认为最适于作为同苏联作战的部队。
现在第26联队在接到关东军司令部的命令后，在联队长须见长一大佐的率领下，会合第28联队第二大队梶川部，向诺门罕地区快速集结。
相对于第7师团的调动，被日本誉为“国宝”的第1坦克师团出征诺门罕更是关东军的“重拳出击”，算是下了血本，因为它不仅是关东军里唯一的坦克师团，也是全日本仅有的一个坦克师，从来就没舍得用过！
而几支重炮部队虽然只编有40门重炮，但对重炮力量一直就不足的关东军来说，也差不多是尽了全力。而且还有一个微妙的细节比第1坦克师团出击更能鼓动一线日军的士气——独立野战重炮第七联队里有一个人非常特殊，因为它是日本皇族、天皇的女婿东久弥宫盛厚亲王。
亲王殿下指挥4门150毫米榴弹炮亲临诺门罕作战，对于等级观念世界第一、为天皇而战的日军来说更是一针兴奋剂，摩拳擦掌准备大干一场。
由于要面对蒙军的强大骑兵力量，为了弥补关东军现有骑兵部队不足的情况，派上一线的兴安骑兵师是伪满州国唯一的一只野战部队，直属于郑家屯（双辽）兴安军管区司令部。这个骑兵师大部分主官是日本人，蒙古族和达斡尔族军官也大部分曾留学日本陆军士官学校或在伪满洲国兴安军官学校学习。而士兵大部分是牧民出身，骑术娴熟，战斗素质较好，作为骑兵部队称得上“精锐”。
派出这么一支部队去对付蒙军的步兵，关东军司令部对它还是抱有很大期望的。新安北警备军第八团的溃败让关东军清楚的意识到完全由满洲人组成的部队靠不住，但自己的骑兵不足，只能期望日本人自己指挥的兴安骑兵师能不负众望。
但关东军司令部的的算盘能够打得响吗？姑且不说红军的强大装甲坦克部队，乔巴山都已经把全蒙骑兵一半以上的部队调往哈拉哈河地区（叫法不同，就是诺门罕地区），骑兵师就派出了5个，第4、5、6、7、10骑兵师正在把马刀磨的飞快。由于骑兵第6师前期作战中消耗很大，乔巴山还从作为“御林军”守卫乌兰巴托的骑兵第1师中调了600名官兵补充第6师。
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