Военно-воздушные силы представляли 134-я отдельная авиационная эскадрилья (11 самолетов); 437-й отдельный вертолетный полк (33 вертолета Ми-4); 561 и 584-й полки фронтовых крылатых ракет ФКР-1 (по 8 пусковых установок в каждом полку). Всего на Кубу было доставлено 80 ядерных боевых частей ракет ФКР-1.
От ВМФ в операции «Анадырь» должны были участвовать эскадра подводных лодок, состоявшая из 18-й дивизии (7 подводных лодок) и 211-й бригады (4 подводные лодки) и 2 плавбаз; эскадра надводных кораблей, состоявшая из 2 крейсеров, 2 ракетных и 2 артиллерийских эсминцев; бригада ракетных катеров (12 единиц); отдельный подвижной береговой ракетный полк (8 пусковых установок типа «Сопка» противокорабельной системы); минно-торпедный авиационный полк (33 самолета Ил-28); отряд судов обеспечения (танкеров – 2, сухогрузов – 2, плавмастерская – 1).
Для перевозки 51-й дивизии на Кубу было предназначено 36 торговых судов. Первый пароход «Омск» с шестью ракетами Р-12 прибыл 9 сентября 1962 г. в порт Касильда. Всего в период с 9 сентября по 22 октября 1962 г. на Кубу прибыло и разгружено 24 судна с 42 ракетами Р-12, из которых 6 было учебных, а также 36 ядерных боеголовок. Из личного состава дивизии на Кубу прибыло 1404 офицера, 6462 солдат и сержантов и 90 служащих Советской армии. Итого 7965 человек.
Выгрузка ракет в портах Мариэль и Касильда велась только в темное время суток. Ракеты и крупногабаритная техника перевозились только в период с 0 часов до 5 часов утра. Личный состав, участвовавший в перевозке, был переодет в кубинскую форму.
Все 60 ядерных боеголовок как ракет Р-12, так и ракет Р-14 были доставлены на Кубу 4 октября на теплоходе «Индигирка». 22 октября 1962 г. началась американская блокада острова.
За 48 суток с момента прибыли (то есть 27 октября 1962 г.) 51-я дивизия была готова к пуску ракет с 24-х стартов. Время подготовки ракет к пуску составило от 16 до 10 часов в зависимости от времени доставки головных частей ракет, которые хранились отдельно.
Самое любопытное, что операция «Анадырь» полностью отслеживалась кораблями и самолетами США, однако янки долго не понимали, что происходит. Самолеты U-2 регулярно фотографировали всю территорию Кубы. Один из них в конце августа 1962 г. сфотографировал ряд строящихся позиций для зенитных ракет, но 4 сентября Кеннеди заявил перед Конгрессом, что на Кубе нет «наступательных» ракет. На самом же деле советские специалисты в это время уже строили девять позиций – шесть для Р-12 и три для Р-14.
Лишь 15 октября аналитики ЦРУ установили, что на фотографиях – советские баллистические ракеты средней дальности Р-12 («SS-4» по классификации НАТО). Вечером того же дня эта информация была доведена до сведения высшего военного руководства США. Утром 16 октября в 8 ч 45 мин фотографии показали президенту. После этого по приказу Кеннеди полеты над Кубой участились в 90 раз: с двух раз в месяц до шести раз в день.
Теперь над Кубой летали не только военные разведчики U-2, недосягаемые для кубинской ПВО, но и низколетящие разведчики типа F-104 или RF-8, проходившие на околозвуковой скорости на низких высотах. По низколетящим целям кубинские зенитные автоматы неоднократно открывали огонь, но в большинстве случаев безрезультатно. Огнем кубинских зенитчиков был сбит лишь один истребитель-бомбардировщик F-104.
Советские части имели приказ не обстреливать американские самолеты. Однако 27 октября 1962 г. 4-й дивизион 27-й дивизии ПВО выпустил ракету С-75, сбившую на высоте 21 тыс. м самолет-разведчик ВВС США U-2. Летчик Р. Андерсон погиб, его тело было передано американской стороне.
4 ноября два советских истребителя погнались за двумя американскими истребителями-бомбардировщиками F-101, пролетавшими на малой высоте над Кубой. Как только янки обнаружили позади себя МиГ-21, то мгновенно включением форсажа увеличили скорость и ушли в сторону моря. После этого эпизода американские самолеты в районе советского аэродрома больше не появлялись.
22 октября президент Кеннеди выступил по телевидению с предельно драматизированной речью, которые ему так удавались. Он подтвердил присутствие ракет на Кубе и объявил военно-морскую блокаду в виде карантинной зоны в 500 морских миль (915 км) вокруг берегов Кубы, предупредив, что вооруженные силы были «готовы к любому развитию событий», и осудив Советский Союз за «секретность и введение в заблуждение». Кеннеди отметил, что любой ракетный запуск с территории Кубы в сторону любого из американских союзников в западном полушарии будет расценен как акт войны против США. Замечу, что подобная блокада была беспрецедентным нарушением международного и военно-морского права.
24 октября в 10 часов утра 180 кораблей ВМС США окружили Кубу с приказом ни в коем случае не открывать огонь по советским судам без личного приказа президента. К этому времени на Кубу шли 30 кораблей, в том числе «Александровск» с грузом ядерных боеголовок и 4 корабля, везущие ракеты для двух дивизионов баллистических ракет средней дальности.