Для участия в операции «Нептун» были выделены 1213 кораблей — от огромных линкоров до сверхмалых подводных лодок. Они были собраны в различных портах Англии в зависимости от задач, которые им предстояло решать. 107 крупных артиллерийских кораблей были собраны в Белфасте и Клайде. 286 эсминцев, шлюпов, фрегатов и корветов, которые должны были действовать в качестве эскортных кораблей, собрались в портах южной Англии, откуда конвоям с войсками предстояло выйти к берегам Франции. Военные корабли (исключая десантные суда) были в основном английскими и канадскими — 79 %. Американский флот предоставил 16,5 % кораблей, остальные союзные флоты — 4,5 %. 4126 десантных судов множества типов были предназначены для выполнения самых разнообразных задач и являлись воплощением опыта, полученного за 4 года войны. Хотя почти три четверти из них несли флаг Св. Георгия, не следует забывать, что построены они были в Америке и поставлены Британии по программе Ленд-лиза. Но в операции должны были участвовать не только корабли Королевского Флота. Было реквизировано несколько сот судов торгового флота для решения различных вспомогательных задач. Свой вклад в операцию внесли суда портовых служб. Ни одна другая операция не могла более четко показать тесную взаимосвязь всех морских служб. Операция «Нептун» также показала, что успех может принести лишь единое централизованное командование, во главе которого стоит один человек.
При планировании операции много внимания было уделено возможной реакции противника на выход в море флота вторжения. Так как германский флот уже потерял почти все свои корабли, а наша авиация безраздельно господствовала в воздухе, мы ждали, что основной угрозой станут мины и подводные лодки. Но нам было известно, что в портах Франции еще находятся около 30 торпедных катеров и 10 эсминцев и миноносцев. В Бискайском заливе находились почти 50 германских подводных лодок. Поэтому механизм отражения любой угрозы был тщательно проработан. Мы полагали, что немцы в качестве основного средства обороны будут использовать мины. В вопросах минных постановок они почти достигли совершенства. Поэтому мы особенно тщательно подготовились к тралению фарватеров через Ла Манш и расчистке мелководных районов, где должны были становиться на якорь суда с десантом. Для этого были привлечены почти 300 тральщиков различных типов из состава британского и американского флотов. Чтобы отразить подводную угрозу, командование военно-морской базы в Плимуте получило 4 группы поддержки. Еще 6 групп, усиленные 3 эскортными авианосцами, должны были патрулировать западнее мыса Лендз Энд, чтобы атаковать любой перископ, который будет замечен. Разумеется, что каждый конвой получил свой собственный эскорт. Чтобы помешать германским торпедным катерам и эсминцам сорвать перевозки через пролив, две дюжины эсминцев и фрегатов должны были патрулировать на флангах зоны высадки. 22 флотилии британских и американских малых кораблей (торпедных и артиллерийских катеров) должны были усилить защиту судоходства вдоль нашего южного побережья. Чтобы отразить атаки германских бомбардировщиков против судов на переходе через пролив, в состав каждого оперативного соединения были включены корабли ПВО. Корабли наведения истребителей должны были руководить действиями самолетов с береговых аэродромов.