Ядерные боеголовки для этих ракет хранились в Санта Круз дель Норте. К началу третьей недели сентября на Кубу было отправлено 129 судов, из которых 94 уже прибыли в свои порты назначения, а 35 все еще находились на переходе. Погрузка в советских портах оставшихся грузов должна была завершиться до 20 октября, а прибытие последних судов на Кубу было намечено до 5 ноября, т.е. до выборов в конгресс США.
Первый серьезный тревожный звонок прозвучал 18 сентября, когда фрегат ВМС США, находившийся в Средиземном море у берегов Туниса, запросил советское торговое судно о характере его груза.
— Сельскохозяйственные машины! — ответил капитан.
Однако его палубный груз состоял из трех крупных упаковок неправильной формы, в которых находились разобранные части фюзеляжей трех средних бомбардировщиков Ил-28. Американцы заподозрили неладное и доложили по команде, что палубный груз напоминает замаскированные самолеты. Советским торговым судам было приказано, в случае запроса о характере груза, говорить, что это изделия автомобильного экспорта или сельскохозяйственные машины, следующие в Гавану. Первоначально капитаны судов, выходя в море, не знали своего конечного пункта прибытия, им предписывалось общее направление движения на Азорские острова, и там, в определенной точке, им надлежало вскрыть запечатанные конверты, в которых содержались указания о дальнейшем маршруте вплоть до пунктов прибытия на Кубе. Таким образом, не достигнув Азорских островов в центре Атлантики, не было возможности ненароком узнать свой конечный пункт. На судах, которые перевозили на Кубу личный состав четырех мотострелковых полков, запрещалось одновременно выпускать на верхнюю палубу более 25—30 человек, остальные должны были оставаться внизу, в условиях крайне повышенной температуры и влажности, которые становились непереносимыми в Саргассовом и Карибском морях. После первой ходки туда и обратно и находясь под загрузкой для последующего выхода в море, большинство капитанов уже прекрасно знали, что они будут совершать рейсы только в кубинские порты.
Тем временем военные суда и самолеты-разведчики США начали проявлять интерес к проводимым масштабным морским перевозкам и предпринимать более энергичные усилия по идентификации груза советских судов. В тех случаях, когда размеры и конфигурация груза — такого как самолеты, вертолеты, грузовые автомобили и БТРы — вынуждали перевозить эту технику на палубе, то оборудование накрывалось, а самолеты разбирались, упаковывались в контейнеры и также накрывались. Однако полностью скрыть все грузы было невозможно, и вскоре разведывательные корабли и самолеты США определили, что началась масштабная переброска военных грузов морским путем. Военнослужащие на борту судов были в гражданской одежде. На Кубе разрешалось носить кубинскую военную форму, однако большинство из них оставались в штатском. Связь между Министерством обороны и судами, привлеченными к морским перевозкам, обеспечивалась через курьеров, радио и телефон для передачи сообщений не применялись.
19 сентября ГК ВМФ адмирал флота С.Г. Горшков доложил в Министерстве обороны о натовских учениях «Фоллекс-62», район проведения которых охватывал всю Европу, Средиземное море и Северную Атлантику. Горшков сделал вывод, что учения являются частью текущих маневров, в ходе которых силы НАТО отрабатывают переход к полномасштабной ядерной войне.
Штаб ВМФ с опаской наблюдал за усилением активности ВМС США в Атлантике. Помимо этого учения началось одновременно и крупномасштабное совместное амфибийно-десантное учение флота и морской пехоты США. Учение носило наименование «Операция «Ортсак», т.е. Кастро, если прочесть справа налево. Десантирование отрабатывалось на острове Вьекес вблизи Пуэрто- Рико. Но было совершенно очевидно, что это явная отработка вторжения на Кубу.
19 сентября 1962 года, в связи с усилением разведывательной активности со стороны Соединенных Штатов и втайне опасаясь, что секрет грузов будет раскрыт, премьер Хрущев обязал советский Генеральный штаб послать всем советским торговым судам телеграмму со следующими инструкциями: «Советские суда являются частью Советского Союза и любое открытое нападение на них со стороны иностранных кораблей или самолетов представляет собой акт агрессии против СССР. В случае обстрела иностранными самолетами или кораблями, капитан имеет право открыть огонь. Капитан судна, подвергшегося нападению, обязан принять все необходимые меры по поддержанию порядка. При докладе об атаке со стороны противника сообщение об атаке подлежит кодированию».
Маршал Малиновский настоял на том, чтобы «Операция «Кама» продолжалась по плану, без привлеченная крейсеров и эсминцев, и что нам достаточно иметь в районе Кубы, в качестве сдерживающего фактора, несколько подводных лодок с ядерными торпедами на борту.