Особое место в плане и в подготовительных мероприятиях занимал вопрос дезинформации противника с целью создать у него впечатление о переходе наших частей к обороне. Для этого войскам рассылалась «Памятка бойцу в обороне». Передавались ложные сводки о построенных оборонительных сооружениях и запросы на инженерное имущество. Все передвижения войск производились только ночью. Шум танков, сосредоточиваемых на выжидательных позициях, заглушался шумом ночных бомбардировщиков и ружейно-пулеметной стрельбой. Чтобы создать у японцев впечатление об укреплении нашими частями центрального участка, радиостанции работали только в центре фронта. Прибывшая на фронт мощная звуковещательная станция производила имитацию забивки кольев, создавая полное впечатление ведения больших оборонительных работ. Чтобы приучить японцев к шуму танков, за 10–12 дней до наступления вдоль фронта постоянно курсировало несколько машин со снятыми глушителями. Японское командование действительно было введено в заблуждение относительно наших замыслов.
Данные о системе оборонительных сооружений противника и его группировке уточнялись воздушной разведкой и ночными поисками.
Огромную работу пришлось проделать по материальному обеспечению операции. К началу наступления нужно было подвезти по грунтовой дороге на расстояние 780 км большое количество боеприпасов, горючего, продовольствия, топлива и других грузов, всего весом около 36 тысяч тонн. Для этого требовалось около 5 тысяч автомашин, а в наличии было только 2600 автомашин, на которых, кроме того, должны были еще перебрасываться прибывавшие пополнения. Все же к началу операции удалось создать следующие запасы: по боеприпасам общего назначения — 6 боекомплектов, по танковым — 9, по горючему — до 5 заправок.
Большое внимание в подготовительных мероприятиях уделялось организации связи и управления. При штабе 1-й армейской группы была создана делегатская служба в составе двенадцати офицеров связи с подвижными средствами. Связь командующего группой с командными пунктами командиров соединений обеспечивалась двойным проводом.
Большую подготовительную работу проделала советская авиация. Кроме увеличения числа боевых машин значительно была расширена аэродромная сеть, что дало возможность приблизить истребительную авиацию к фронту и обеспечить аэродромный маневр. Была создана специальная разведывательная эскадрилья из истребителей, которая непосредственно подчинялась командующему группой и располагалась вблизи от его командного пункта. В зону боевых действий было переброшено 17 самолетов — штурмовиков Р-5Ш. Авиационные командиры личными выездами изучали расположение своих войск.
Систематические дневные и ночные полеты нашей авиации также дезориентировали противника, так как японцы, привыкнув к ним, как к обычному явлению, не связывали их с наступательными действиями наших войск.
Вся подготовка была организована так, что в план предстоящего наступления был посвящен весьма ограниченный крут работников штаба. Командиры соединений были введены в курс дела лишь за 3–4 дня до начала операции. Всему личному составу войск было объявлено о наступлении только вечером накануне начала операции.
Большая политическая работа, проведенная среди войск, обеспечивала их высокий наступательный порыв. Все солдаты и офицеры были воодушевлены единым стремлением «проучить японских самураев, посягнувших на территорию дружественного нам монгольского народа».
К началу наступления советско-монгольских войск японцы имели в районе боевых действий 7-ю и 23-ю пехотные дивизии, полностью укомплектованные по штатам военного времени, смешанную пехотную бригаду маньчжур, 8-й пограничный гарнизон, 3 тяжелых артиллерийских полка, 3 полка баргутской конницы. Кроме того, из Маньчжурии подходила 14-я пехотная бригада. Для усиления противотанковой обороны японцы перебросили к Халхин-Голу все противотанковые батареи 1-й пехотной дивизии, а также привезли часть тяжелой артиллерии из крепости Порт-Артур. Они значительно усилили и авиацию, сосредоточив в августе в районе боевых действий до 450 самолетов, переброшенных из Китая и Японии.
Противник занимал укрепленный рубеж на песчаных буграх и сопках к западу от государственной границы Монгольской Народной Республики. Передний край его обороны проходил по южной кромке «Больших Песков», по южным и юго-западным скатам высоты «Зеленая», шел по западному скату сопки «Песчаная» (4 км восточнее Дунгур-Обо), далее пересекал реку Хайластын-Гол в 4–6 км от ее устья и продолжался на север, проходя по западным скатам высоты Фуи («Палец»). Правый фланг упирался в государственную границу в районе озера Одон-Нур.