Przewóz i instalacja rakiet miały być przeprowadzone skrycie. Obecność uzbrojenia rakietowego na Kubie sekretarz generalny KC KPZR Nikita Chruszczow zamierzał ujawnić w liście adresowanym do prezydenta USA wystosowanym po listopadowych wyborach do amerykańskiego Kongresu.
Ministerstwo Obrony ZSRR zamierzało rozmieścić na Kubie m.in. dywizję rakietową: trzy pułki rakiet średniego zasięgu typu R-12 (24 wyrzutnie, 36 rakiet bojowych o zasięgu 2500 km i osiem rakiet szkolnych), dwa pułki rakiet dalekiego zasięgu typu R-14 (16 wyrzutni, 24 rakiety bojowe o zasięgu 4500 km i sześć rakiet szkolnych). Siły obrony i ochrony tworzyć miały cztery samodzielne pułki zmotoryzowane (w każdym 2 tys. żołnierzy, ponad 40 czołgów i dział samobieżnych), trzy samodzielne dywizjony rakiet taktycznych R-7 Łuna (w każdym dwie wyrzutnie i 24 rakiety z głowicą konwencjonalną oraz 12 rakiet z głowicami nuklearnymi o mocy 2 kT każda), dwie dywizje obrony przeciwlotniczej (144 wyrzutnie rakiet przeciwlotniczych S-75 Newa), dwa pułki rakiet skrzydlatych (16 wyrzutni, 80 rakiet o zasięgu 80 km wyposażonych w głowice nuklearne o mocy 2 – 12 kT), samodzielna eskadra uderzeniowa (6 samolotów Ił–28 dostosowanych do przenoszenia broni atomowej i sześć bomb atomowych o mocy 2 – 12 kT), pułk myśliwski (42 myśliwce typu MiG-21), pułk śmigłowców (33 śmigłowce Mi-4), eskadra łącznikowa (11 samolotów).
Sowieci zamierzali też wysłać siedem konwencjonalnych okrętów podwodnych oraz cztery atomowe okręty podwodne, dwa krążowniki rakieto-we, dwa niszczyciele rakietowe, dwa niszczyciele artyleryjskie. Ostatecznie wysłano „tylko" 12 kutrów rakietowych projektu 183R, sześć dużych ścigaczy okrętów podwodnych projektu 122 bis, pułk rakiet nadbrzeżnych Sopka-8, 36 samolotów Ił-28 wyposażonych w uzbrojenie torpedowe i minowe. Ponadto marynarze sowieccy tworzyli rdzeń załóg dostarczonych wcześniej na Kubę 12 ścigaczy torpedowych projektu 183.
Okręty sowieckie na Kubie miały pełnić służbę dozorową, gdyż Castro praktycznie nie posiadał sprawnych okrętów, oraz atakować – w przypadku kolejnego desantu emigranckiego lub amerykańskiej inwazji – transportowce, okręty desantowe i siły ochrony desantu. Prócz tego planowano postawienie przez kutry lub samoloty zagród minowych w zatoce Guantanamo, na torach wodnych prowadzących do amerykańskiej bazy.
Część sprzętu sowieckich żołnierzy dostarczono na Kubę już wcześniej. Przykładowo, już na przełomie lutego i marca 1962 roku statek „Stalingrad" przywiózł z Murmańska cztery ścigacze torpedowe. Prócz tego „Stalingrad" holował przez część trasy duży ścigacz OP projektu 122bis.
Tajemne rejsy
Ministerstwo Obrony ZSRR zdecydowało, iż rozlokowana na Kubie grupa wojsk będzie dysponować zapasami wystarczającymi na trzy miesiące działań bojowych. W warunkach codziennych żołnierze mieli nosić ubrania cywilne, a mundury tylko w przypadku groźby nawiązania kontaktu bojowego z oddziałami amerykańskimi. Liczebność grupy określona została na około 44 tysiące żołnierzy. Oszacowano, że do przewiezienia tej ilości ludzi wraz ze sprzętem niezbędne było od 70 do 80 statków handlowych.
10 lipca na Kubę wyruszyła sowiecka grupa rekonesansowa. Dwa dni później rozpoczął się załadunek transportowców. Prowadzono go równocześnie w Kronsztadzie, Lipawie, Bałtijsku, Sewastopolu, Teodozji, Poti i Murmańsku. Żołnierze i oficerowie nie znali portów przeznaczenia statków, na których
pokłady wchodzili. Poinformowano ich jedynie, że biorą udział w ćwiczeniu szczebla strategicznego. Ostatecznego celu nie znali też kapitanowie statków. Bezpośrednio przed odcumowaniem otrzymywali oni zalakowane i przeszyte pakiety, które wolno im było otworzyć w morzu po osiągnięciu nakazanej pozycji. Zawierały one rozkaz skierowania jednostek na Atlantyk i współrzędne punktów otwarcia znajdujących się w pakietach kopert. Dopiero wówczas kapitanowie poznawali nazwy portów przeznaczenia. Wraz z nimi informację tę uzyskiwali dowódcy pułków.
W trosce o zachowanie tajemnicy postanowiono, że statki z wojskiem pokonywać będą cieśniny tureckie bez pomocy miejscowych pilotów. Po wyjściu w morze transportowce szły pojedynczo. Jednostki z ładunkiem wojskowym płynęły na przemian ze statkami przewożącymi cywilny fracht. Kontakt z transportowcami utrzymywano za pomocą środków cywilnych podległych Ministerstwu Floty Handlowej. Każdego dnia do godziny 7 czasu moskiewskiego ich kapitanowie składali zakodowany meldunek radiowy przebiegu rejsu. O godz. 9 meldunek zbiorczy otrzymywało sowieckie kierownictwo.