Отряд обеспечения высадки (капитан 2-го ранга В. Т. Проценко; 32 торпедных катера, два катера «КМ», два типа «лимузин») делился на четыре группы, описанные ниже.
Отряд санитарных катеров (старший лейтенант П. А. Суханов; пять катеров-тральщиков) перевозил и высаживал 2-й эшелон 255-й бригады из Кабардинки, а затем использовался для эвакуации раненых.
Планировался также отряд огневого содействия (три эсминца) для подавления артиллерии в районе Южная Озерейка, Борисовка, Глебовка, Васильевка, но участие этого отряда было отменено.
Для поддержки десанта была выделена авиагруппа во главе с командующим ВВС ЧФ Ермаченковым. Она насчитывала 148 самолетов (ВВС ЧФ – 88, 4-я воздушная армия – 60), в том числе 54 бомбардировщика, 36 штурмовиков и 58 истребителей. Для артподдержки выделялась артгруппа генерал-лейтенанта Г. С. Кариофилли – 208 орудий от 76-мм до 203-мм (включая 47 орудий Новороссийской ВМБ), четыре гвардейских минометных полка установок М-13, по два дивизиона М-8 и М-31. Артиллерия должна была обеспечить прорыв в порт и высадку, а затем осуществлять плановые огни и действовать по заявкам десантников, а также вести контрбатарейную борьбу.
Общее руководство операцией осуществлял командующий фронтом генерал-лейтенант И. Е. Петров. Командующий флотом Владимирский был его заместителем по морской части и командующим десантной операцией, командиром высадки – контр-адмирал Г. Н. Холостяков. Из особенностей организации нужно отметить заблаговременное формирование базы высадки (капитан-лейтенант А. А. Станский) – впервые на Черном море. Правда, до реального использования базы высадки не дошло. Ее личный состав по условиям обстановки был высажен на мол, сам Станский в бою получил ранение и был эвакуирован.
Баркасы 1-го десантного отряда
Подготовка к десантной операции началась заблаговременно. Флот старался повысить количество катеров в строю, проводилось дооборудование плавсредств для предстоящей высадки. Перед операцией мостики малых охотников, а также борты ботов и баркасов защитили бронированными щитками. Снимались глубинные бомбы и тралы, катера-тральщики вооружались ДШК. Катера санитарного отряда оборудовали для перевозки раненых. С десантниками, помимо обычных учений по посадке и высадке, отрабатывался бой за захват плацдарма, уличный бой, блокировка ДОТов и ДЗОТов, штурм опорных пунктов, преодоление минных полей. Значительная часть десантников уже имела богатый боевой опыт, в том числе 270 человек из 393-го батальона морской пехоты были в отряде Куникова в феврале. Поскольку надежд полностью скрыть подготовку к операции не питали, был издан фиктивный приказ о высадке в районе Южной Озерейки.
Весь переход от Геленджика к входу в порт обеспечивался створными огнями и светящимися буями. Это позволило осуществить успешный переход многочисленных мелких плавсредств со слабым штурманским вооружением и вообще без него. Противоминное обеспечение было ограничено предварительным тралением в районе мыса Дооб.
По плану, за 16 минут до высадки начиналась мощная артподготовка. В момент открытия огня группа прорыва должна была уничтожить боно-тросовое заграждение на входе в порт, высадить штурмовые группы на концы молов и пробить в молах торпедами не пристрелянные вражеской артиллерией проходы для десантных отрядов. На это отводилось 11 минут. Штурмовые группы обозначали огнями концы молов и пробитые проходы, а также уничтожали огневые точки на молах. За 13 минут до высадки группа атаки берега подавляла торпедами огневые точки на обоих берегах внешней гавани в местах будущей высадки. Торпедные катера группы атаки порта прорывались во внутреннюю гавань и обстреливали торпедами места высадки в порту. За четыре минуты до высадки начинался прорыв во внутреннюю гавань отрядов высадки. За минуту до высадки артиллерия переносила огонь в глубину. Сразу после высадки отряды отправлялись за вторыми эшелонами. Все это время авиация непрерывными полетами должна была заглушать шум моторов катеров, а после начала высадки – подавлять огневые точки. С началом действия десанта на берегу в наступление переходила 18-я армия.
Немецкое командование к началу сентября осознало, что дальнейшее удержание таманского плацдарма не имеет смысла и опасно для находившейся там 17-й армии. 4 сентября Гитлер утвердил план операции «Кримхильд» – эвакуацию в Крым, которая должна была закончиться в середине ноября. Но в связи с ухудшением обстановки почти сразу же было принято решение об ускоренной эвакуации (операция «Брунхильд»). Армия должна была последовательно отходить с одного подготовленного рубежа обороны на другой. Существующая линия фронта, включая Новороссийск, по плану, удерживалась до середины сентября. Новороссийский порт перед отходом следовало основательно разрушить. За год оккупации город был превращен в мощный узел обороны, с большим количеством ДОТов, ДЗОТов и других оборонительных сооружений, а также минных полей. Многие каменные здания были подготовлены для обороны.