因为虽然山本五十六是这次偷袭美军珍珠港计划的提出者，但是他并不赞成此时就执行，他山本的计划中，这项计划至少要推迟到明年才能执行，但是东条英机却鼓动裕仁天皇提前执行，打算给美国人一个难忘的教训。
而山本对美国了解的明显比东条英机这个“上等兵”多，所以对美国的忌惮也就越多。
深知美国强大的山本，知道裕仁天皇下令了，作为军人的他就必须执行，他要做的就是尽量在攻击时给美国造成更大的损失，让美国对日展开进攻的时间拖延的久一些，让日本准备的时间也多一些。
长期研究攻击珍珠港的山本，对岛上日常作息、陆海军作业程序、舰队移动频率和人事轮班等资料都很清楚，以及珍珠港的水深仅45英尺。
所以日本海军的鱼雷若以一般投掷方式攻击会陷入海床中，同时为了自空中投下炸弹，势必要能击穿战列舰甲板上的装甲，他要求日本武器研发部改良这些问题，并获得解决。
山本五十六还将俯冲轰炸机、水平轰炸机、鱼雷轰炸机和战斗机等不同种类战机组成一支支的空中攻击部队。
他选中以南九州鹿儿岛湾练习低空投放鱼雷和炸弹，要求鱼雷机训练投弹高度为从没做过的1500尺，并严格训练命中率较低的水平轰炸机。而青森县三泽飞行场旁的小川原湖，亦因条件类似珍珠港而成为练习地点。
山本将整只舰队交由南云忠一中将指挥，并另外派遣6艘袖珍潜艇，作为空袭失败后对美国舰队突击的功用。并且按原定计划，若在航母舰队移动时就被美军发现，便随即取消作战行动。
日本人在进攻之前，已经收到了潜伏于珍珠港日本间谍的资讯，得知那时珍珠港内共停泊着美军9艘战列舰、4艘巡洋舰、驱逐舰19艘，船坞内则有巡洋舰5艘、驱逐舰3艘。