趁着战斗间隙，张灵甫匆忙整理部队，他将勤杂人员全部编入战斗队，对伤员也进行了慰问和安置。
日军并没有甘心放弃张古山。战至下午，旅长李佳明、团长唐生海、营长胡雄均负重伤。黄昏时分，担任三〇五团代团长的于清祥阵亡，三〇五团官兵伤亡大半，精疲力竭，为避免更大损失，张灵甫不得不率余部暂时撤出张古山，待机再战。
10月9日，日机一面轰炸中国军队的守备阵地，一面进行空降。随着日军防御范围的缩小，日机空投的准确率也相应得到提高。不过与以往不同的是，此次除物资外，还空投了数十名人员。起初大家都以为是增援前线的日军伞兵，后来通过讯问俘虏，才得知都是中队、小队级别的军官。
一〇六师团这样的日军特设师团，由于大队长以上才为现役军官，因此每逢作战，各大队长都得亲临最前线直接指挥，而大队长一旦伤亡，由其他非现役的军官代理指挥后，其大队的战斗力一般就会下降到一半以下。正是出于这个原因，日军第十一军总部才会空投现役军官，以减少大队长缺员的机率。
得到补充之后的一〇六师团在战斗力上有所回升，这也同时意味着中方进攻张古山的难度变得更大，而且从后山突袭这样“讨巧”的战术也不可能再重复使用了。
张灵甫从五十一师中重新挑选了四百精兵，组成敢死队，准备从正面对张古山展开硬碰硬的攻击。
歼敌则鸣
正面攻坚，火力支援不可或缺。当时除了五十八师有克虏伯野炮外，五十一师直属炮兵连也有三门这样的宝贝。克虏伯野炮虽老，命中率却很高，有一天黄昏前，五十一师师部观察到有一股日军正向山麓茅屋村前集结，于是立即用电话通知炮兵连进行射击。装填了燃烧弹的克虏伯野炮均准确命中目标，几十间茅屋全部烧毁，吓得尚未中招的日军赶紧拔腿逃命。
然而这种集中射击只能偶尔为之。日军通过声测、双曲线交绘等方式，可以迅速测出炮兵阵地，几分钟后便会进行压制射击。到万家岭战役后期，缺乏炮弹的日军一〇六师团已无足够的压制能力，但五十一师的炮兵连长战场经验不足，作战时仍然过于谨小慎微，白天都是把火炮藏在树林里，到黄昏前后才敢出来放上几炮，由此导致步炮根本不能协同。
如果舍不得损失克虏伯野炮，为步兵助力的还有迫击炮。分散到部队，五十一师的迫击炮并不多，每团仅有一个迫击炮排。王耀武于是采取了将全师迫击炮集中使用的办法，这样大致就可以组成一个迫击炮连。
在万家岭战役中，迫击炮的作用远超过克虏伯野炮。除了后者使用次数不多外，主要还得益于迫击炮的特点更适合于山地战，不仅便于携带、操作方便，而且可利用其弹道弯曲的特点，有效杀伤躲在山丘或阵地后面的敌人。
当天上午八点，五十一师使用迫击炮对张古山的日军阵地进行了集中射击。在炮兵的支援下，大部队以敢死队为先锋，呼啸着冲上张古山北端高地，他们首先用白刃解决了日军警戒部队，随后便向哔叽岭发起猛攻。
日军虽然一再增援，但已挡不住中国军队的进攻气势，在全歼五百余名日军后，五十一师完全占领了张古山。
这一战，双方反复争夺五次，激战长达四个小时，整个山坡都被鲜血所染红，日本人因此把张古山称为“血岭”。
一年后，当前来寻访的唐永良来到张古山时，这里已经遍山松柏，但当年那种残酷的战斗场景仍犹然在目。他看到半坡上到处都是白骨、皮鞋和零星的军用品，半坡棱角上则有不少单人散兵坑、机关枪坑，甚至于被炸开的碎石、被焚烧的松树都还没有消失。
离哔叽岭越近，白骨越多，一些白骨边上还盖满了成堆的黑色死蛆。登上哔叽岭，只见上面堆积着许多骷髅人头，钢盔、皮鞋、炮弹箱、刺刀、毒气罐，扔得满地都是。
唐永良在张古山的南坡找到了几具中国士兵的遗骨。他们一律穿胶鞋，背雨笠，红色的胶鞋鞋底已经变成了白色。
