Важными были и мероприятия, предназначенные для того, чтобы замаскировать сосредоточение советских танковых частей и приучить противника к постоянным полётам авиации над Халхин-Голом. Японцы постепенно привыкли к шуму танковых моторов и полётам истребителей и бомбардировщиков вдоль линии фронта. Хорошую службу для дезинформации противника сослужили и мощные звуковещательные установки, которые, имитируя забивку свай и другие инженерные работы, успешно «работали» за сотни сапёров, создавая впечатление о проводимых крупных оборонительных работах.
План наступательной операции, которая должна была закончиться разгромом японских войск, вторгшихся на монгольскую территорию, начал разрабатываться в конце июля. Конфигурация фронта на восточном берегу Халхин-Гола, характер группировки японских войск, наличные силы армейской группы и другие обстоятельства определили основную идею наступательной операции. Было решено окружить и уничтожить все японские войска на восточном берегу реки. Для осуществления этой задачи предполагалось использовать имевшиеся в распоряжении армейской группы подвижные соединения: танковые и мотоброневые бригады, которые должны были сыграть основную роль в быстром окружении всей японской группировки. После завершения операции, уже в Москве, во время разговора со Сталиным Жуков сказал: «…Если бы в моём распоряжении не было двух танковых и трёх мотоброневых бригад, мы, безусловно, не смогли бы так быстро окружить и разгромить 6-ю японскую армию».
Чтобы обеспечить успешное проведение операции, предусматривалось создание внешнего и внутреннего фронта окружения. Это позволяло осуществить ликвидацию окружённых японских войск и сорвать попытки подходящих резервов прорвать окружение и деблокировать группировку, зажатую в кольцо. Такое решение было новым словом в теории военного искусства. Через несколько лет в наступательных операциях войны такая форма действий станет обычной, но впервые она была применена на берегах Халхин-Гола. Ответственные задачи ложились на стрелковые войска, оборонявшиеся на плацдарме. Они должны были активными действиями сковать японскую пехоту и не допустить её отхода к маньчжурской границе. Таким был замысел августовской операции.
74 километра по фронту и 20 километров в глубину — вот та территория, на которой предстояло действовать советско-монгольским войскам. Все боевые действия должны были вестись только на монгольской территории, ни в коем случае не пересекая маньчжурской границы. Таков был строжайший приказ из Москвы. Это сужало возможности маневра в наступательной операции, создавало большие неудобства при ведении боевых действий. Но для таких жёстких ограничений были серьёзные основания. Необходимо было учитывать всевозможные последствия выхода советско-монгольских войск на территорию «независимого» государства.
Конечно, при разработке операции в штабе армейской группы вносились предложения о переносе боевых действий на маньчжурскую территорию. Это давало бы возможность действовать смелее, свободнее и добиться более решительных результатов. Высказывались такие предложения и в Генштабе. Но Сталин, когда ему доложили о различных вариантах разгрома японских войск, категорически отверг все предложения о переходе маньчжурской границы. По воспоминаниям маршала Захарова, он сказал примерно следующее: «Вы хотите развязать большую войну в Монголии. Противник в ответ на ваши обходы бросит дополнительные силы. Очаг борьбы неминуемо расширится и примет затяжной характер, а мы будем втянуты в продолжительную войну».
При разработке подробного плана наступательной операции большое внимание было обращено на то, чтобы сохранить в строжайшей тайне её замысел и основные этапы подготовки. План операции в полном объёме знали только несколько человек: Жуков, Никишев, Богданов, а в Чите Штерн, Бирюков и начальник штаба фронтовой группы. Все документы плана были отпечатаны в нескольких экземплярах. Командиры, командовавшие артиллерией, авиацией, инженерными частями, знакомились только с теми частями плана, которые имели к ним непосредственное отношение. Любые переговоры о подготовке августовской операции по телефону или радио были категорически запрещены. Постепенно в процессе подготовки операции с отдельными разделами плана знакомили командиров дивизий, бригад и полков. Личному составу войск сообщили о наступлении только за три часа до начала операции. Благодаря этим мерам была достигнута полная внезапность начала наступления.