На Ханко была перебазирована 1-я бригада торпедных катеров под командованием капитана 2-го ранга B. C. Черокова. Бригада состояла из двух дивизионов и насчитывала 24 катера типа Г-5 и несколько малых катеров для обеспечения базирования бригады. Началось строительство береговой базы бригады. Катерники интенсивно осваивали сложный для плавания шхерный район.
В базу пришел дивизион подводных лодок типа М. Вместе с ним прибыла плавучая база «Иртыш». Подводники также изучали новый район. На берегу строилась база подплава. После того как береговая база была построена, в мае 1941 г. плавбаза «Иртыш» ушла в Ригу.
Задача охраны гаваней и рейдов и находящихся в них кораблей возлагалась на охрану водного района (ОВР) базы и охрану рейдов (ОХР). В состав ОВРа вошли катера «малые охотники», для ОХРа предназначались малые катера типа КМ.
С первым же караваном судов на Ханко прибыли гидрографы во главе с флагманским штурманом базы С. Ф. Меньшиковым. Они осмотрели рейды, якорные стоянки и проливы между островами, определив, что западнее острова Руссаре финны проложили новый глубоководный фарватер. В хорошем состоянии, как удалось выяснить, был и старый русский десятиметровый фарватер, который финны не использовали. Его восстановили, и по нему на рейд Тверминне могли пройти крупные суда, такие как прибывшие из Ленинграда учебные корабли «Комсомолец» и «Свирь». В базу прибыли гидрографические суда (ГИСУ) «Вест» и «Волна», а также промерные катера.
Весной 1941 г. ГИСУ «Вест» совершило плавание шхерами до Мариенхамна на Аландских островах, зайдя по пути в Турку.
На полуостров прилетел для постоянного базирования 13-й истребительный полк, насчитывающий 60 самолетов. Слабым местом базирования полка был неблагоустроенный аэродром полевого типа в 8–10 км восточнее города в районе деревни Тякктом. Это было кое-как спланированное поле, без специально оборудованных взлетно-посадочных полос, без укрытых стоянок для самолетов. Летчики с семьями были расселены в дачном поселке километрах в полутора-двух от аэродрома. Бойцы 93-го строительного батальона начали рубку деревьев и выкорчевку пней на месте будущей взлетно-посадочной полосы и ангаров.
Кроме того, на Ханко размещалась 81-я отдельная авиационная эскадрилья (ОАЭ) гидросамолетов МБР-2 (морской ближний разведчик). К началу войны она насчитывала 9 МБР-2. В заливе, у острова Кутерн строился гидроаэродром с деревянным гидроспуском и бензохранилищем. До начала войны эти объекты не были закончены.
Защита базы от наступления противника с материка через перешеек и от десантов возлагалась на 8-ю отдельную стрелковую бригаду. Эта бригада была сформирована в марте 1940 г. Командовал ею генерал-майор В. В. Крюков (в октябре 1940 г. его сменил полковник Н. П. Симоняк). Бригада имела в своем составе два стрелковых полка 270-й и 335-й и артиллерийский 343-й полк. Эти полки участвовали в советско-финской войне на Карельском перешейке в составе 24-й Самаро-Ульяновской Железной дивизии, одной из старейших дивизий Красной Армии. Многие бойцы и командиры имели правительственные награды за «зимнюю войну». В состав бригады входили также танковый и саперный батальоны, батальон связи, зенитный артдивизион и тыл бригады.
В районе перешейка и на прилегающих к полуострову с севера и востока островах летом 1940 г. была проведена тщательная рекогносцировка местности. Комиссия, в которую вошли представители Наркомата обороны СССР и штаба Ленинградского военного округа, командир бригады генерал-майор В. В. Крюков, начальник штаба 8-й бригады капитана С. М. Путилов, определила места для строительства дотов и дзотов, решила, как эффективнее организовать систему артиллерийского, минометного и пулеметного огня.
Наиболее вероятным направлением удара для захвата Ханко был, разумеется, сухопутный участок границы. Поэтому командование приняло решение основные силы 270-го и 335-го стрелковых полков развернуть на перешейке и одновременно частью их подразделений обеспечить оборону островов. Огневые позиции 343-го артиллерийского полка, размещенного в глубине полуострова, должны были создаваться с учетом боевых задач, которые ставились стрелковым частям.
К концу мая 1940 г. в штабе бригады был полностью отработан план обороны отведенных ей участков. Сосредоточив все боевые силы и средства соединения на сухопутном направлении, предусматривалось глубокое оперативное построение войск, чтобы обеспечить решительное поражение противника, если он попытается наступать с суши. Имелось в виду также не допустить высадки на территории базы морских и воздушных десантов. Для этого войскам надлежало защищать не только перешеек, по которому проходила граница с Финляндией, но и ряд островов, расположенных к северу и востоку от полуострова.