山本五十六的心中非常清楚，袭击珍珠港是一场豪赌，而成功的关键之处正如吉田所言，日本庞大的航空母舰编队能否渡过太平洋而不被发现、能否保证美舰都泊于港内。即使上述两点能够保证，那么特遣舰队能否展开有效的攻击呢。其实，山本五十六早在他确定要袭击珍珠港之初便已开始有针对性地训练他的联合舰队了。
到了8月初，战争已是迫在眉睫。山本五十六的联合舰队选择了与珍珠港地形、水势极为相似的鹿儿岛海湾，进行着紧锣密鼓的实战训练。这种针对性极强，以珍珠港为作战对象的空袭训练已进展到包括某些作战细节的程度。
这项任务是艰巨的。又由于需要绝对保密而不能向飞行员说明训练的目标，更增加了工作的艰巨性。各种不同类型的飞机——高空轰炸机、鱼雷轰炸机、俯冲轰炸机、战斗机，必须机动配合，成为一支紧凑有力的打击力量，不是40架或50架飞机，而是数百架飞机，结成完美无缺的群体飞行，分成不同的攻击波次。首先是超低空的鱼雷机，然后是在鱼雷轰炸的黑烟尚未升起时，高空轰炸机编组轰炸，最后是俯冲轰炸机的俯冲轰炸扫射。
此时，联合舰队的“赤城”号航空母舰正驻泊在横须贺。为了提高训练效果，该舰队上的舰载飞机每天往返于横须贺和鹿儿岛之间。不过这一训练的真实意图只有极少数的几个人知道。
“赤城”号航空母舰渊田美津雄少佐，已于1941年的春天被调任第三航空战队参谋。但在8月份，他又意外地接到让他重回“赤城”号任飞行队长的命令。渊田对这一任命感到迷惑不解：作为一个中佐军官任舰载机飞行队长这是前所未有过的。表面上，这是一种贬职，但同时他似乎又隐约地感到这不但不是对他的贬职，而且还是对他的重用。他就是带着这样的疑惑来到“赤城”号上的。
当渊田驾驶着“九七”式舰基轰炸机到鹿儿岛赴任时，后来在珍珠港作战中任鱼雷轰炸机队长的村田重治大尉在鸭池基地迎接他时用羡慕的口吻对他说：
“渊田先生，是源田参谋让我来接你的。据说，这次行动非同寻常，连飞行队长都是‘高级’的，这其中一定有什么奥秘。”
原来，当山本五十六询问源田实打算用谁担任攻击队队长时，源田向山本推荐了他的海军军官学校同学：渊田美津雄。“渊田有一种很强的战斗精神——这是他最好的品质。”源田是这样向山本评论他的这位同学的，“他也是一名能够理解任何特定情况并迅速做出反应的天才的指挥官，他不仅是我们最好的飞行指挥员，还是一名善于随机应变的优秀参谋。攻击珍珠港的成功，取决于这次攻击的飞行指挥官能力。这就是为什么我会向您推荐渊田的原因。”
其实，山本五十六对渊田美津雄早有印象。渊田1939年从海军大学毕业后被分到“赤城”号当飞行队长，在这里渊田第一次遇见了山本。山本对这位精力充沛、业务熟练、果敢机智的年轻人欣赏有加。因此，当源田举荐渊田时，山本只是略加思索便会心地一笑：“那就好好让他大干一场吧！”
渊田所担负的任务是，不仅要训练“赤城”舰上他下属的飞行员，而且还要训练在4月新组编的第1舰队所有航空母舰上的飞行员。训练完全是模拟将要对珍珠港进行的攻击：飞机从鸭池基地起飞后，在鹿儿岛市北方2000米高空集结，然后单机向南从樱岛半山腰飞过去，降入甲突川峪谷，以距地面40米的高度紧贴着山形屋百货大楼和车站的屋顶飞过，躲过电杆和烟囱，飞至码头上空时，突然把高度降至20米。此时，投弹员拉动套环，对在300码外的防波堤施放鱼雷。
这种训练使队员胆战心惊，因为在20米的高度上发射鱼雷，稍不留神，飞机就会一头扎到海里去。山本之所以要求进行这种自杀式的低空飞行训练，是因为珍珠港水浅，只有12米。在鱼雷机实施鱼雷攻击的高度为100米，距离目标1000到1500米发射的条件下，鱼雷下水后，要下潜到60米深，然后靠横舵作用上浮到离水面4-6米，再冲向目标。因此，如果鱼雷从通常的高度投放，它就会一头扎进珍珠港的水底。就是在20米的高度投放，源田还嫌太高，他死死缠住横须贺海军基地的鱼雷专家们，要他们研制浅水鱼雷。
在这些发疯似的飞行训练中，首先被吓坏的是鹿儿岛市民。那些突然出现的鱼雷机，一架接着一架几乎擦着屋顶掠过去，连晒衣服的竹竿也被那强大的气流和冲击波震倒了。水平高空轰炸机的训练则是在离鹿儿岛不远的有明湾布志海岸的海军轰炸靶场进行。日本人在地面上画出同美国“西弗吉尼亚”号战列舰同样大小的白色标志，每天进行投弹练习，最后达到了在3000米高度投弹误差不超过30米。如果按九机编队为一个攻击单位，这就保证了80％的命中率。
经过数周的刻苦训练，轰炸的结果非常可观。现在只差最后一个技术问题了，即找到合适的鱼雷。
日本海军拥有航迹隐蔽、比当时世界各国鱼雷性能都好的“九四”式鱼雷。为保密起见，日本把这种鱼雷所使用的氧气推进剂称为“第二空气”。每只鱼雷的重量都在1吨以上，因此高速飞行的鱼雷轰炸机向水中发射鱼雷对水深的要求是很严格的。在50米的高空发射时，鱼雷入水后，至少要下沉100米。这种鱼雷用于太平洋中部地区的舰队决战比较合适，如用于珍珠港的浅水域，将会因入水后的鱼雷钻进港底而影响作战效果。要想使这种鱼雷充分发挥作用，就必须尽早解决鱼雷本身的有关技术问题，即必须加速研制能够在珍珠港使用的浅海鱼雷。