1年10月，在日本内海组织登陆演习，还邀请各国驻日武官参观，以吸引各国的注意力。12月例行的从横滨到檀香山的定期邮船“龙田丸”号照常出航。12月5日到12月7日三天里，组织江田岛海军军官学校的3000名学员装扮成海军官兵，游览东京市容，营造太平无事的景象。在舰载机训练的日子里，抽调其他部队的飞机进驻参训部队的基地，保持这些基地原有的正常飞行和通讯。这些掩人耳目的措施可谓煞费苦心。
最后，加强保密措施。在很长时间里，该计划只有山本和极少数高级军官知道。参战部队训练地点在日本南部的鹿儿岛和佐伯湾，而集结地点则在日本北方的择捉岛单冠湾。在突击编队集结过程中，各舰均选择远离商船航线的偏僻航线，分批按不同的时间间隔前往。在航行中，各舰的收发报机一律加上铅封，实行严格的无线电静默，并特别注意反潜警戒。
当突击编队的舰艇进入单冠湾后，海防部队就切断择捉岛同外界的一切联系，甚至连岛上居民的粮食等生活必需品都由海军的补给船來运送。对编队舰员的私人信件也一律进行检查，并扣押到开战那天才发出。在突击编队向珍珠港航行途中，所有舰艇实行只收不发的严格无线电静默，夜间进行灯火管制。另外派出数艘驱逐舰停泊在本土，伪装航空母舰的无线电呼号，进行无线电通信，以欺骗美军的无线电监听。同时联合舰队全面更改密码和呼号，以迷惑扰乱美军的监听。
5月1日，御前会议决定对美开战。日军大本营发布《海军一号令》：命令南云忠一率领突击编队隐蔽地于5月5日前在单冠湾集结。
5月2日，突击编队以“木户部队”为代号，开始向单冠湾集结。各舰实行严格的无线电静默，以不规则时间间隔，取不同航线，分批驶向单冠湾。联合舰队的其余军舰则实施无线电佯动，进行掩护。集结行动极为秘密，各舰只有舰长一人知道集结的目的。当突击编队进入单冠湾后，海防部队立即切断择捉岛同外界的一切联系，以防走漏消息。
5月3日，先遣队的27艘潜艇分别从佐伯湾和横须贺出发，伪装成日常巡逻，沿中、南航线，采取白天潜航夜间水面航行的方法，驶向夏威夷，执行侦察和监视任务。
5月3日，一位刚从珍珠港回來的情报军官向突击编队的中高级军官作了珍珠港情况简介。
5月4日，突击编队完成秘密集结，待命出发。同日突袭计划才下达给各舰舰长、参谋人员和飞行员，这些有关人员在得知计划之后立即开始研讨攻击方案细节，作最后的调整。这一工作贯穿整个航行过程中，几乎每天突袭计划都在进行细节修正，很多高级军官甚至片刻不离作战舱室，连晚上都是和衣而睡，抓紧时间对突袭计划进行一遍又一遍的推敲和研究。
5月5日凌晨1点，山本向南云发出绝密命令：
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