В 1940 г. береговая артиллерия Одесской военно-морской базы получила 411-ю и 412-ю батареи из железобетона с новейшими 180-мм орудиями, установленными в бронированных башнях, способными вести огонь на дистанцию до 42 км. БС-411 находилась в западном пригороде Одессы «дача Ковалевского», а БС-412 в поселке Гвардейское на северо-восток от города. К огневой поддержке сухопутных частей готовились стоявшие на рейде корабли. В начале августа отряд кораблей Одесской военно-морской базы состоял из минного заградителя – старого крейсера «Коминтерн» (спущен на воду в 1902 г.), нескольких, также неновых, эсминцев и канонерских лодок. Но уже с 8 августа для защиты Одессы периодически привлекались крейсера «Червона Украина», «Красный Крым», «Красный Кавказ» и значительное число эсминцев. В Одессе дислоцировались 1-й Черноморский отряд погрансудов. Одесской базе была подчинена и 82-я эскадрилья гидросамолетов – «летающие лодки» МБР-2 (экипаж 3 человека) майора Чебаника. Он базировался на морском аэродроме на Хаджибеевском лимане. Там же базировались самолеты 7-го авиаотряда пограничных войск. В начале августа 1941-го под Одессой базировались еще три эскадры гидросамолетов: 7, 70 и 80-я авиации ЧФ. Гидросамолеты сопровождали суда, минирующие вражеские коммуникации, занимались разведкой, использовались для атак по наступающим румынским и германским частям и в качестве легких бомбардировщиков. В боях под Одессой 82-я эскадрилья потеряла 15 машин, и 8 сентября уцелевшие экипажи и гидросамолеты были отправлены в Крым.
План оборонительного строительства на подступах к Одессе и Николаеву был утвержден Военным советом еще 12 июля и с этого момента вступил в силу. По этому плану было решено строить оборонительные рубежи вокруг Одессы в виде концентрических полуокружностей, упирающихся в берега моря и лиманов. Бюро Одесского обкома 13 июля обязало секретарей райкомов и председателей райисполкомов направлять на фортификационные работы в черте города ежедневно не менее 3 тыс. человек. Окончание этих работ предусматривалось 14 августа. В работах по устройству рубежей приняли участие почти 100 тыс. горожан.
Н.И. Крылов вспоминал: «По первоначальному плану, исходившему от командования Южного фронта, намечались три основных рубежа: в 60, 40 и 20–25 километрах от города. Причем первые два должны были прикрывать, вместе с Одессой, обширную полосу побережья, вплоть до Южного Буга. Фронт обороны