В период подготовки восстанавливались взорванные немцами причалы и строились новые, строились паромы для переправы тяжелой техники, осуществлялось навигационно-гидрографическое обустройство района, тралились фарватеры (эту работу к началу операции до конца не довели). Часть войск первых эшелонов уже имела опыт десантирования (два полка 318-й дивизии, один полк 55-й гвардейской дивизии, морские стрелковые бригады и морская пехота). Последняя проходила усиленную подготовку к действиям в первом броске. Из нее были сформированы штурмовые группы, которые представляли собой стрелковые роты, усиленные саперами и минерами-инструкторами и оснащенные средствами для разминирования и преодоления проволочных заграждений. Каждая штурмовая группа размещалась на одном катере и в первые часы боя могла действовать самостоятельно. С другими частями первых эшелонов проводились тренировки по посадке на суда и высадке с них. С первыми эшелонами высаживались корпосты артиллерии. Командиры десантных групп могли по радио вызывать авиацию. Позднее на плацдармах были развернуты радиостанции наведения авиации.
Противник имел на Керченском полуострове до 70 тыс. человек при 520 орудиях и 348 минометах, большая часть которых находилась в подчинении командира 5-го армейского корпуса. Основой береговой обороны был 613-й дивизион морской артиллерии (10 батарей – 32 орудия от 75-мм до 173-мм с прожекторами). ПВО обеспечивали 10 дивизионов 27-го зенитного полка (84 88-мм зенитки и 241 зенитный автомат), три из которых находились в районе Феодосии, а остальные – в восточной части полуострова. Часть зениток использовалась и против морских целей. Авиация в Крыму (1-й авиакорпус) на 1 ноября насчитывала около 140 боевых самолетов. В первые дни ноября эта группировка была усилена. Кроме того, привлекались бомбардировщики с Украины. Вся эта авиация действовала как на Керченском полуострове, так и в районе Перекоп – Сиваш.
Кригсмарине к вечеру 31 октября имел в базах Керченского полуострова пять торпедных катеров и 20 боевых БДБ, из них в Керченском проливе находились лишь четыре. Всего в ходе операции в боях в проливе приняли участие восемь торпедных катеров, шесть «раумботов» и 36 БДБ. Кроме того, имелись несколько катеров ОХР и саперные плавсредства, не сыгравшие практически никакой роли.
27 октября Петров приказал начать операцию в ночь на 28-е число. Отряды начали погрузку войск, но из-за начавшегося шторма высадка была отменена. Десятки плавсредств пострадали от непогоды, 12 единиц затонули или разбились, многие были выброшены на берег. Энергичные усилия ремонтников позволили к вечеру 31 октября вернуть в строй большинство поврежденных катеров. Попытка 28 октября была проведена настолько скрытно, что противник ничего не заметил.
31 октября метеорологи обещали ухудшение погоды. Но Петров, опасаясь упустить предположительно отходящих немцев, приказал начать операцию. На Азовском море из-за ветра и волнения принять войска получилось только в Темрюке. К 4 часам ночи на линию развертывания перед местом высадки вышли только 60 % плавсредств с тысячей десантников на борту. В результате высадка была отменена. Снова пострадало много катеров, погибли сотни людей и пять плавсредств (четыре на минах и одно по ошибке расстреляла своя артиллерия).