根據當時日軍飛機的航速推算，從起飛到飛抵珍珠港需要約2小時。而且在艦載機起飛後，航空母艦便後撤一段距離。這樣一來，日軍飛機去時航程近，返回時航程稍遠。美如果派出飛機追擊，那麼往返航程都增加不少，使美軍追擊困難。
突擊時間的選擇更是煞費苦心。首先，要在馬來亞登陸的同時發起，就必須選下半夜有月光的日子，即下弦月的日期，因為登陸是在拂曉，為便於作戰的順利完成下半夜必須有月光。其次，要選在星期日，因為根據美軍的活動規律，出海的船艦通常在星期六返回，那麼星期日在港內停泊的軍艦最多，並且星期日人員休假也最多，戒備最鬆懈。綜合各項情況，突襲定為12月8日（華盛頓時間為7日），農曆十九，下弦月，星期日。突擊時間為早晨6時。後由於參戰的第五航空戰隊的兩艘航空母艦上的飛行員沒進行過夜間飛行訓練，所以把突擊時間改為早晨6時起飛，8時實施攻擊。
整個計劃考慮周密，可謂滴水不漏。然而，山本的偷襲珍珠港計劃在製定之初就遭到上上下下許多人的反對。首先在聯合艦隊內部，第一航空艦隊司令南雲忠一中將認為這個作戰方案過於冒險，並表示“本職反對珍珠港作戰。”如果說來自下級的反對還不致動搖山本的決心的話，那麼來自上麵軍令部的反對就令山本不得不費一番周折了。
軍令部認為，“Ｚ計劃”有4個明顯的缺點：作戰成敗的關鍵在於保密，而要做到這一點困難極大，別說大量調集兵力會引起敵方注意，就是開進途中也有約兩個星期的航程，很可能遇到敵艦艇、飛機或者中立國的船隻；作戰實施過程有許多令人不安之處，如空襲那天氣候不佳，或敵艦隊大部不在珍珠港內；用飛機襲擊的效果難以保證，如淺水魚雷的試驗尚未完全成功，加上萬一敵艦布下防魚雷網，一切就會前功盡棄；進行南方作戰需用航空母艦，這樣就沒有足夠的航空母艦供偷襲珍珠港使用。
由於以上4個方麵的因素，軍令部認為，進行夏威夷作戰是投機性的冒險，沒有多少成功的把握。一旦失手，更是“偷雞不成，反蝕了一把米”。於是，山本費盡心思炮製的夏威夷作戰計劃，在很長一段時間裏被軍令部束之高閣。
但山本五十六絕不是一個知難而退的人，那些反對意見隻會使他的頭腦更加清醒，決心更加堅定。他斬釘截鐵地指示其部下：“隻要我還是聯合艦隊司令長官，珍珠港這一仗就非打不可！沒有萬全之策，卻一定要有萬全之措施，好好準備吧！”
這年6月22日，法西斯德國以閃電般的突襲行動大規模入侵蘇聯，給日本軍國主義打了一針興奮劑。主張“南進”和對美作戰的意見逐漸占了上風。
7月2日，日本禦前會議通過了《適應局勢變化之帝國國策綱要》，提出要“加強南進之態勢”，“帝國為達到上述目的，不惜對英美作戰”。
9月6日，日本天皇親自出席禦前會議，通過了《帝國國策施行要點》提出“帝國為確保自存自衛，在不惜對美（英荷）作戰的決心之下，大體以10月下旬為期限，完成戰爭準備”。
9月中旬，在東京的海軍大學裏，山本親自組織有關人員秘密地進行“夏威夷作戰特別演習”。為了不走漏風聲，在校學生已全部離校。
這是一次模擬實戰的圖上作業演習。分紅、藍兩軍對抗進行，紅方代表美軍，藍方代表日軍。擔任紅方的各級指揮官，由原來反對此次作戰的軍令部成員擔任，從而加強了對抗性。演習持續了兩天，藍方在取得重大戰果的同時，也損傷慘重，其中6艘航空母艦有一半遭到重創，120多架飛機被擊毀。
隨後不久，山本親自選定地形類似珍珠港的鹿兒島訓練場，進行模擬飛行訓練。飛行員們當時並不知道夏威夷作戰計劃，他們在山本魔鬼般的驅使下，時而在峽穀內隱蔽穿行；時而擦著海麵在20米高度內發射魚雷；時而向下俯衝，時而躍起盤升，一個個就像亡命之徒。
10月中旬，迫不及待的日本軍方推翻了近衛內閣，由東條英機陸軍大將組閣。山本的夏威夷作戰計劃終於獲得軍令部永野總長的批準，列入了軍令部的議事日程。