孟良崮大戰是粟裕軍事指揮藝術的杰作。在這場戰斗中有三段鮮為人知的插曲。
其一：戰斗打到后來，我軍傷亡較大，彈藥奇缺，饑困交迫；而國民黨74師卻輪番反撲，力圖實現“中心開花”的預想，大有對我形成反包圍之勢。1947年5月15日夜，我軍有人主張“撤出戰斗”，迅速轉移，以免“陷入不測”。但粟裕認為：我們有千百萬民眾支持，困難總可以解決。
粟裕不僅有堅定的決心，而且有清醒的分析。他指出敵軍與我軍的距離，敵軍的實力，推進的速度以及指揮官的性格和脾氣等等；又指出我各個阻擊部隊的素質、戰斗力、阻擊狀況、彈藥補充和指戰員的情緒等等；還指出敵各路援軍靠攏時必經之地的道路狀況等等。結論是：我軍有把握在敵軍靠攏之前，全殲孟良崮之敵。
其二：5月15日激戰通宵。16日拂曉有人建議停止攻擊、整理部隊、隱蔽休息，晚上再打。但粟裕當即否定了這一建議，命令部隊趁天亮發起更猛烈的攻擊。這一有違我軍善夜戰常例的命令，使有的人不理解，專門打電話請示陳毅，陳毅接過電話只說了一句“粟裕同志的意見就是我的意見！”。
果然，我軍大白天發起更為猛烈的全線攻擊，把地上的敵人打懵了，也把天上的敵人打懵了。蔣介石這個運輸大隊長把彈藥、醫藥、餅干、茶水等等空投給74師的東西，統統投給了我們。我軍彈藥得到補充，戰士們也吃飽喝足，士氣高昂，爭先恐后，勇往直前，終于在16日下午攻上主峰。
其三：戰斗結束，我軍開始撤離戰場，突然又接到命令：“迅速返回戰場！”這是因為粟裕核查了各部隊報來的殲敵總數與他掌握的數字不符，竟少了七千余人。是擊斃了？還是漏網了？
下了山的部隊接到命令立即返回。果然在六○○高地至孟良崮主峰的中間凹地，發現躲藏的74師7000余人，我軍立即發起進攻，予以殲滅。
原來仗打到最后，漫山遍野都是人，四面八方往上沖，誰也沒有注意這隱匿之敵。各部隊復查俘敵人數再次上報后，才與粟裕掌握的總數完全相符。
