Считая, что высадка десанта возможна и на побережье Кавказа, командование ВМФ распорядилось срочно оборудовать аэродромы в Анапе и Сухуми. Туда перебросили две бомбардировочные эскадрильи. Впоследствии эту авиацию пришлось вернуть обратно на аэродромы Крыма. Опасения высадки десанта на побережье Кавказа явилось одной из причин, побудивших командование ВМФ и Черноморского флота передислоцировать в первых числах июля часть корабельного состава в порты Кавказа. Именно эта же причина вызвала постановку оборонительных минных заграждений в районе озера Устричное, Новороссийска, Керчи и Туапсе, о чем мы уже говорили выше.
Каждый раз, как только обострялась обстановка на суше, у командования флота усиливалось предположение о возможной высадке десанта противника. Так в начале июля об угрозе морского десанта предупредили командира Новороссийской ВМБ, которому предложили держать наготове торпедные катера для нанесения ударов по кораблям и десантным судам противника в случае их появления; немедленно приступить по ранее разработанным планам к постановке минного заграждения эсминцами и тральщиками в районе Керчи, Новороссийска и Туапсе.
7 июля части войск Южного фронта начали отход на реку Днестр. Встал вопрос о выводе из Дуная военной флотилии. В этот момент из штаба флотилии в штаб флота поступили сведения о том, что якобы из портов Болгарии и Румынии 5–6 июля в неизвестном направлении вышло 37 (!) транспортов с войсками и снаряжением. Плохая погода 6 и 7 июля, ограничившая возможности воздушной разведки, еще больше усилила тревогу командования. На подходах к ВМБ и побережью дополнительно выставили корабли, усилили наблюдение, развернули подводные лодки. На подходах к Новороссийску заняли позиции подводные лодки М-52, Щ-201 и Щ-208, в районе Одессы — подводные лодки М-34 и М-33. Из Севастополя, кроме ранее высланных в море сторожевых катеров, в дозор вышли два тральщика, из Одессы — эсминец «Шаумян», из Новороссийска — эсминец «Сообразительный». С целью поиска транспортов противника в районе острова Змеиный в ночь на 9 июля в море вышел 2-й дивизион эскадренных миноносцев. Одновременно с проведением этих мероприятий штаб флота проинформировал штабы приморских военных округов о вероятной высадке десанта противника и рекомендовал повысить готовность частей на берегу.
Не обошлось без инцидентов. Так в ночь на 8 июля части 157-й сд Северо-Кавказского военного округа обстреляли теплоход «Громов», проходивший вблизи берега из Туапсе в Новороссийск, приняв его за вражеский транспорт с десантом.
Продолжая считать десант реальной угрозой для нашего побережья и ВМБ, командование флота рекомендовало сухопутному командованию усиливать оборонительные работы на берегу. В телеграмме, посланной 13 июля 1941 г. командующему Южным фронтом генералу И.В. Тюленеву, командующему 9-й армией (бывший Одесский военный округ) генералу Н.Е. Чибисову, командиру 9-го стрелкового корпуса генералу П.И. Батову, вице-адмирал Ф.С. Октябрьский сообщал:
«Учитываю возможность проведения противником десанта. Установлено наличие транспортов с войсками на Дунае участке Тульча — Сулина. Для срыва операции ежедневно с 7 июля авиацией ЧФ бью по транспортам. Развернуты подводные лодки в море: западнее побережья моря — три, подходах Одессе — две, западному берегу Крыма — две, Феодосия — Новороссийск — три, Батуми — одна. Воздушная разведка дважды в сутки просматривает море, базы противника. Надводный флот держу готовности Севастополе — Новороссийске для удара по кораблям противника. Считаю необходимым усилить оборонительные работы на побережье фугасами, проволокой. Октябрьский, Кулаков».
Поскольку разведка постоянно указывала на болгарскую Варну как чуть ли не главную базу предстоящих десантных действий, командование флота настаивало на разрешении вести воздушную разведку и в случае надобности наносить удары по объектам противника в водах Болгарии. Оно даже пошло на нарушение турецких территориальных вод нашими самолетами-разведчиками, о недопустимости которого командование флота дважды предупреждалось Н.Г. Кузнецовым.
После получения от наркома ВМФ указания, что основной задачей на ближайшие дни является оборона побережья, командование флота усилило подготовку кораблей, частей и соединений к отражению десанта. Командующему Дунайской военной флотилией контр-адмиралу Н.О. Абрамову дали указание использовать для удара по транспортам ниже Тульчи самолеты-истребители приданной ему эскадрильи. На подходах к побережью у оз. Устричное, удобному для высадки десанта, выставили оборонительное минное заграждение. В район Железный порт, Ново-Алексеевка из состава береговой обороны главной базы перебросили 108-й подвижной артиллерийский дивизион трехбатарейного состава.