古巴导弹危机期间美国的大规模军事部署
尽管肯尼迪最终决定对古巴实施海上封锁，但他并不能确定此举是否奏效，迫使苏联从古巴撤走导弹。因而，进攻古巴的各项准备工作仍在加紧进行，在东南沿海集结了“二战以来规模最大的入侵部队”。美国国防部、参谋长联席会议以及包括战略空军在内的所有美国军事力量都进入了二级战备状态，国务院则为在入侵和占领古巴后建立一个临时政府并救济古巴难民加紧筹划。为实施应急作战计划，五角大楼建立了由丹尼森、战术空军司令部司令沃尔特·斯威尼等共同领导的联合特遣部队指挥部，同时还组建了由100多名军官组成的作战参谋部，计划首批登陆1.7万名美军，出动750架作战飞机和140艘各类舰艇。参与登陆作战的主要有第82、101空降师，第1、2步兵师，第1装甲师和海军陆战队第2师，第4、5步兵师和第2装甲师作为预备队，打击目标清单和数千份古巴道路图已分发完毕。陆军还计划在古巴投入特种部队，为此建立了一支非常规联合作战部队和两个行动基地。10月17日，参谋长联席会议将“316行动计划”的反应时间从5天增至7天，以便使更多的军队能够参与作战，降低行动失败的风险；计划首先出动500架次的飞机摧毁古巴绝大部分飞机和已发现的导弹基地，然后派遣2.5万人的海军陆战队和陆军实施入侵，两周之内使登陆部队增至9万人，并为此准备了15天的后勤补给。[79]随着大量人员、飞机和各类作战物资涌入佛罗里达，美军在该地建立了一个后勤司令部，拥有各类人员1万人，负责通信、运输、药品供给、技术保障、器械维护等。
根据空袭计划，攻击导弹基地和核武器的藏匿地需出动52架次飞机；如再加上打击米格-21战斗机和伊尔-28轰炸机，需出动104架次；若要再摧毁地对空导弹、巡航导弹和其他飞机，需要194架次；打击除了坦克之外的所有军事目标，要出动474架次；作为入侵的前奏，摧毁已发现的所有军事目标共计1397个，则要进行2002架次的轰炸。[80]为此，美军大西洋司令部准备了579架轰炸机、49架护航战斗机、64架侦察机和40架加油机，此外还有相当数量防空司令部的载有空对空导弹的截击机。在佛罗里达驻有1.5万名空军官兵，同样准备了15天的后勤供给。10月20日，大西洋司令部根据作战任务又将“312行动计划”分为三个行动阶段：第一阶段是有选择地摧毁地对空导弹发射台；第二阶段是对机场、地对空导弹发射基地等一个或多个目标进行有限打击；第三阶段是对古巴发动全面空袭。计划规定，为了协助入侵部队，第一天将对古巴发起三轮轰炸，第一轮出动576架次，第二、三轮分别出动307架次，总共是1190架次的攻击行动，连续轰炸一周。轰炸目标首先是地对地导弹基地、主要机场和防空部队，其次是备用机场、分散的炮兵、油库、弹药库、军队指挥部和交通枢纽。[81]
美国军方对作战计划不断地进行更新、完善。10月25日美国发现在古巴有战术核导弹后，参谋长联席会议决定为进攻部队配备可以发射短程核弹头的武器系统，但同时规定没有华盛顿的明确指示不得使用核弹头。[82]由于担心军队大规模的长时间集结，很容易成为苏联先发制人核打击的目标，参谋长联席会议决定放弃“314行动计划”，以便集中力量实施“316行动计划”，并为美军大西洋司令部增派兵力。泰勒向麦克纳马拉表示，2小时之内即可对古巴的地对空导弹基地发起空袭，对所有军事目标实施全面轰炸需12小时的准备时间，实施入侵则需要7天的准备时间，以便最大限度地摧毁古巴的空军和地面力量，减少美军伤亡。[83]为了应对古巴和苏军可能的报复行动，美国国防部制订了紧急民防计划，包括有选择地疏散东南沿海地区的居民；
建立应急供水系统、简易医院和药店等；储备压缩食品等。同时还决定进行广泛的宣传动员，对佛罗里达等地的1.4万名建筑工程师和建筑承包商进行快速培训，以建造更多的防护所，并在公共防护所内为每人储存3天的食物。[84]
美国军方领导人一直认为封锁方案过于软弱，不足以迫使苏联撤走导弹，只有军事行动才是解决问题的唯一出路，继续敦促肯尼迪尽早实施应急作战计划，29日开始进行全面空袭，一周后实施入侵，并强调这是消除威胁的最后机会，而且从长远来说也是“最好的选择”。他们强调，美国不仅在战略上而且在战术上都享有优势，并控制着局势的发展。美国情报部门估计，如果空袭导弹基地和机场，苏联领导人除了通过在联合国谴责美国的行动，并向苏联周边地区的美军基地施加政治压力外，不会采取军事行动。[85]
10月27日，美国U-2侦察机在古巴上空被导弹击落后，莱梅甚至擅自下令对古巴进行大规模空袭，幸好飞机在起飞前被白宫及时制止，一场冲突得以避免。[86]此时，美国在古巴附近海域部署了2艘航空母舰、9艘护卫舰、12艘驱逐舰和巡洋舰。3个海军陆战队营进驻关塔那摩海军基地，使驻守美军由8000人增至1.6万人，家属和非战斗人员也已从该基地分批撤出。美军联合防空司令部在东南沿海地区部署了携带空对空导弹的183架截击机，其中22架预警时间为5分钟，72架为15分钟，5架飞机则一直在佛罗里达上空巡视。战术空军司令部在佛罗里达的5个基地部署了850架轰炸机。陆军、海军和海军陆战队部署了近9个师的兵力，一支由步兵、装甲兵和炮兵组成的特种作战部队也从美国西海岸赶赴佛罗里达。24个空军预备役运输中队立即转入现役，负责空投物资和部队。为了威慑苏联，美国战略空军所属的1436架轰炸机和916架加油机都已做好战斗准备，60架B-52轰炸机一直在空中待命，其中52架携带了196枚核导弹。在地面，271架B-52轰炸机和340架B-47轰炸机处于15分钟预警状态，并载有1634枚核武器；136枚“大力神”和“宇宙神”以及9枚“民兵”洲际弹道导弹待命发射。至28日，战略空军司令部的1576架轰炸机和382枚导弹全部处于待命状态。在海上，7艘可发射“北极星”导弹的潜艇处于15分钟戒备状态。500万张用西班牙语印制的传单已装箱，准备空投至古巴，直至11月7日这些传单才被销毁。[87]
美国军方的意见得到了麦科恩、邦迪等人的支持，他们同样认为军事手段不仅可以消除苏联导弹的威胁，而且还可以借此推翻古巴政府。在他们看来，即使苏联撤走了导弹，如果卡斯特罗依然掌握着政权，拉美局势仍令人担忧。麦科恩称，中情局经过对空袭效果的重新评估，确信可以摧毁全部导弹的概率非常高。虽然如此，肯尼迪还是努力通过谈判来摆脱危机，把军事行动作为向苏联和古巴施加压力、促其妥协的重要手段。经过反复交涉，美苏双方于10月28日达成协议，苏联同意拆除在古巴的导弹基地，而肯尼迪则保证不入侵古巴，并秘密承诺一旦危机结束，还将从土耳其撤走对准苏联目标的中程导弹。在军方看来，赫鲁晓夫的让步是其玩弄的一个把戏，不过是缓兵之计，旨在为导弹基地的建设赢得更多的时间，以便进行“外交讹诈”，继续要求肯尼迪采取空袭行动，彻底摧毁一切进攻性武器，继而入侵古巴。他们警告说，推迟采取军事行动只会有利于苏联，使得占领古巴变得更为困难，美军也将付出更为高昂的代价，并极大地增加美国本土遭受直接攻击的危险。莱梅甚至称，危机的解决是“我们历史上最大的一次失败”。[88]
11月初，美国军方又借苏联留在古巴的“伊尔”轰炸机问题继续敦促肯尼迪对古巴采取军事行动。参谋长联席会议认为，这种轰炸机有能力从古巴飞到美国，应被列入进攻性武器范畴，仍然为美国公开使用军事手段彻底解决古巴问题提供了一个机会。在莱梅看来，一旦空军完成对古巴的全面空袭，入侵将是一件轻而易举的事情，等于是“走进古巴”。陆军参谋长惠勒还视察了预定发起第一次进攻的部队，认为在其30年的服役期间，“我们从来没有准备得如此充分”。[89]
美国军方强调，只有在适当的时机实施对古巴的应急作战计划，古巴问题才能得到彻底解决。尽管“伊尔”轰炸机在军事上远不如已经撤出的中程、中远程导弹那样重要，但是如果仍然留在古巴，将对美国东南部的安全构成长期的威胁，这一地区的防空力量就需要保持在较高水平，并引起拉美许多国家的深切关注。军方领导人希望能一劳永逸地解决问题，将苏联的力量和影响从西半球彻底赶出去。16日，参谋长联席会议向肯尼迪报告说，美军不仅已经做好了空袭和入侵古巴的一切准备，而且还可以在全球范围内有效地遏制苏联的军事反应，现在是实施应急作战计划的最佳时机，空军可以根据所需力量在2—12小时内实施有选择的攻击行动，两栖登陆部队可在空袭7天之后采取行动；由“企业号”和“独立号”两艘航空母舰率领的特遣部队正在古巴南部海域游弋，随时可发起攻击，每艘航母还备有大约40枚核弹。当时美军在东南沿海地区集结了8.5万名海军和海军陆战队士兵，近10万人的陆军，其中包括1.45万名伞兵。不仅如此，美国战略空军司令部的1479架轰炸机装载着2962件核武器、182枚洲际导弹、144枚“北极星”潜艇导弹和1003架加油机都处于待命状态，随时准备打击预定目标。[90]直至11月下旬，计划参加对古巴作战的部队才开始陆续返回原驻地。
虽然美国政府做出了不入侵古巴的承诺，但并未因此而放弃这些作战计划。肯尼迪认为，原定计划的成功在很大程度上有赖于两个空降师进入并控制住古巴两个机场，所需兵力不足。麦克纳马拉于1963年5月向肯尼迪表示：参谋长联席会议已经修订了入侵计划，确保行动初期将大量部队和装备运抵目标区域，这将大大增加行动的力度和成功的概率；从决定攻击到发动全面空袭只需3天的准备时间；所有主要作战部队登陆还需9日，整个行动从开始到结束共计27日。此后，虽然美国政府仍不断更新、完善对古巴的作战计划，并伺机而动。[91]