日本海軍聯合艦隊司令山本五十六是日本海軍中極有威望的人物，他曾于1919年至1921年在美國著名的哈佛大學學習，后來又在1925年至1928年出任駐美大使館海軍武官。在美國學習、工作、生活多年，對美國有著較深入的了解，他明白日本要想戰勝擁有雄厚工業潛力和物質基礎的美國是不可能的，所以他一直反對與美英開戰，但御前會議確立南進戰略后，由于多年武士道精神效忠天皇思想的熏陶，他一改初衷，全力投入對美國的戰爭準備中。他確定的對美總戰略就是在開戰初期就以突襲手段全殲或重創美國太平洋艦隊，確立起日本的海上優勢，隨后不斷對美國實施主動進攻，不斷削弱消耗美國的力量，使其無法積蓄起足夠能與日本對抗的力量，從而爭取體面的停戰。這一總戰略的第一步就是對美國太平洋艦隊的突襲，而這第一步的關鍵就是進攻的隱蔽與突然。為此，日本海軍采取了一系列的措施。
首先，以和平談判為掩護，掩蓋戰爭準備。1941年春派遣退役的海軍上將野村吉三郎擔任駐美大使，野村是美國總統羅斯福的朋友，是公認的親美派。他在幾個月的時間里與美方會談達四五十次之多。1941年7月近衛首相還親自致信羅斯福，表示日美兩國之間沒有不可用談判解決的問題，并保證日本不會侵犯英美在東南亞的利益。11月5日，也就是日本決定對英美開戰的同一天，還派來棲三郎為和平特使赴美談判，來棲曾任駐美領事，娶美國人為妻，也是公認的親美派。12月7日，也就是偷襲珍珠港的前一天，日本還照會美國，聲稱日本不拒絕談判。
其次，組織實施戰略欺騙。1941年7月，在中國東北的日本關東軍由11個師團四十萬人擴編為20個師團七十萬人，并舉行代號為“關特演”的大規模軍事演習，制造進攻蘇聯的假象。11月下旬，當偷襲珍珠港的艦隊出發后，日本海軍還在日本本土瀨戶內海港灣組織登陸演習，并邀請各國駐日武官觀看。12月例行的日本橫濱到美國檀香山的定班郵船“龍田丸”號照常出航。12月5日至12月7日，也就是偷襲珍珠港的前三天，連續組織數千名江田島海軍軍官學校的學員和橫須賀基地的水兵游覽東京，營造一派歌舞升平的假象。
再次，非常重視戰略偵察。日本海軍情報部門很早就把對美國海軍的情報搜集工作作為重點，挑選一些精干人員以各種合法身份派往美國。到1941年5月，更是達到高峰，日本派往夏威夷的間諜多達兩百余人，全面收集珍珠港美軍的各種情況。其中最出色的要數吉川猛夫，他是日本海軍情報部的軍官，于1940年5月接受派遣到夏威夷的任務，先在日本大學和外務省突擊學習有關國際法和英語，1941年3月化名森村正，以日本駐檀香山領事館參贊的身份到達夏威夷，他在珍珠港以觀光為名察看珍珠港地形和美軍海空基地情況，以釣魚為掩護偵察水文、海底情況，甚至還多次喬裝菲律賓勞工，潛入美軍基地實地偵察。然后將所搜集到的情報整理后用外交密碼發回東京外務省，再轉交海軍。起初他是每周匯報一次，1941年8月起，情報部要求他每三天匯報一次，9月以后，更是要求每天匯報。他從中意識到形勢緊迫，也就更努力進行情報搜集。他發回大量有價值的情報，包括美國海軍不同時間的軍艦停泊情況；珍珠港美軍飛機的機種、數量；軍艦活動情況；防空部署情況等。12月6日晚七時二十二分，即偷襲前十二小時，他發回了最后一份情報：“6日珍珠港停泊艦只情況如下：戰列艦九艘，輕巡洋艦三艘，潛艇母艦三艘，驅逐艦十七艘。此外還有四艘巡洋艦和二艘驅逐艦進入船塢維修，航空母艦和重巡洋艦都不在港內，艦隊航空兵沒有進行航空偵察的跡象。目前尚無部署阻塞氣球的跡象，而且很難想象會有此類器材，即使為了控制海面上空而使用氣球，也是極其有限的。所以我認為對珍珠港及珍珠港各機場進行突然空襲，成功是十拿九穩的。”他在珍珠港的二百多天里共發回117份情報，為日軍偷襲成功立下首功。戰爭爆發后，他沒有暴露真實身份，作為外交人員被遣送回國，并因此榮獲勛章。日本通過多種渠道的偵察，在開戰前就已完全掌握了美軍在珍珠港的兵力部署、戰備情況、防御設施、軍艦飛機的種類數目以及活動規律。此外，為了掌握突擊部隊航線情況，日本海軍還多次派遣海軍軍官化裝成商人或水手，對北太平洋的商船航線和突擊部隊的航線進行了實地考察，特別是10月22日派遣潛艇部隊前島壽英中佐、航空兵部隊鈴木英少佐、袖珍潛艇部隊松尾敬宇中尉三人搭乘“大洋丸”號商船沿突擊部隊預定航線從橫濱駛往檀香山，仔細收集航線上的氣象、海況、航道等情況。這些偵察為日軍作戰勝利創造了極為有利的條件。