肯尼迪对军方领导人的建议表示怀疑，指出苏联不会对美国的行动无动于衷，听任美国轰炸他们的导弹；尽管其洲际导弹的性能并不完全可靠，但仍然可以瞄准美国的城市，并给美国造成难以预料的伤亡；封锁的好处就是可以避免冲突升级为核战争，使美国能够控制住局面。（70）参谋长们没有说服肯尼迪，但他们并不气馁，20日再次向泰勒提出，要求在23日发起全面空袭，因为一旦导弹基地投入使用，美军所要付出的代价就会大大增加。（71）莱梅、惠勒等军方领导人一直对肯尼迪在古巴导弹危机中的“胆怯”表现耿耿于怀，指责他未能抓住这一难得机会，彻底消除古巴对美国所构成的“威胁”。（72）
    随着讨论的逐步深入，不论是有限空袭还是全面空袭都不再是一种诱人的方案，其弊端越来越明显，而封锁方案逐渐赢得了大多数人的支持。其一，空袭并不能保证所有导弹都被摧毁，也不能保证剩余的导弹不会打向美国。泰勒、斯威尼都表示，即使在最好的情况下，空袭也只能摧毁已发现导弹的90%。（73）麦克纳马拉也多次强调，所谓“外科手术式”的空中袭击在军事上是不现实的。其二，空袭无法解决预先警告的问题。不发出警告，就违反了一种道义原则，用罗伯特·肯尼迪的话来说，就成了“珍珠港事件”的重演；而事先发出警告，又会使美国失去主动权。（74）其三，空袭并不能保证只杀死古巴人而不伤害到苏联人，更有可能激起苏联做出强烈反应，使其对柏林、土耳其甚至直接对美国采取报复行动，其结果将是美苏之间的直接军事对抗，乃至一场全面战争。（75）封锁方案虽然不能立即消除苏联在古巴的导弹基地，但这是一条介乎无所作为和战争之间的中间道路，是“最不可能触发一场全面战争的措施”。而且，封锁的灵活性较大，使美国可以有效地控制事态的发展，保持日后行动的自由，处于既可战又可和的有利地位，同时也使双方都有时间考虑一下各自的利害关系，找出一条不动用武力解决危机的办法。如果封锁难以奏效，必要时美国仍有选择空袭或入侵等军事行动的自由，而且那时将不会再有“珍珠港事件”重演之嫌。同时，这一方案还可以减少美国与盟友之间的紧张关系，最大限度地获得盟国和世界舆论的支持，避免因突然袭击而引起的震惊。（76）
    四、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，美国进攻古巴的各项准备工作仍在加紧进行，并在东南沿海集结了“二战以来规模最大的入侵部队”。国防部、参联会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、斯威尼等共同领导的联合特遣部队指挥部，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，其中伞兵1.45万人，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步兵师和第2步兵师的一个旅，第1装甲师，海军陆战队第2师及第5特遣旅，第4、5步兵师和第2装甲师则作为预备队。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，并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，参联会将“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，并大大降低行动失败的风险；首先出动500架次的飞机摧毁古巴的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。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。（77）
    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，则需要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。（78）为此，美军大西洋司令部准备了579架战术轰炸机、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，在佛罗里达基地的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将“312行动计划”分为三个行动阶段：首先是有选择地摧毁地对空导弹发射台；其次是对机场、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。24日，大西洋司令部建议应立即实施“312行动计划”。（79）
    美国军方对作战计划不断进行更新、完善。10月25日美国发现在古巴有战术核导弹后，参联会决定为入侵部队与支援部队配备短程核武器，但同时规定没有华盛顿的明确指示不得使用核弹头。（80）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，参联会决定放弃“314行动计划”，以便集中力量实施“316行动计划”，并为大西洋司令部增加兵力，力争做到速战速决。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要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。（81）为了应对古巴和苏军可能的报复行动，美国国防部制定了紧急民防计划，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。（82）
    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，10月28日或最迟在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，根本用不着担心什么。情报部门估计，如果空袭导弹基地和机场，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，苏联领导人不会采取军事行动。倘若拒不行动，就会给世人留下这样的印象，即美国虽然是一个强国，但在关键时刻却并不愿意使用自己的力量。（83）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。（84）