Разработку плана операции вело строго ограниченное количество лиц. С приближением срока наступления круг лиц, посвященных в детали плана, расширялся. Красноармейцы и младшие командиры узнали о своих задачах за три часа до начала наступления.
В целях введения противника в заблуждение и сохранения в строжайшей тайне замысла подготавливаемой операции, Военным советом 1-й армейской группы советско-монгольских войск был разработан план оперативно-тактического обмана противника. Он предусматривал: мероприятия по скрытному передвижению и сосредоточению прибывавших из Советского Союза частей и соединений, конспирацию проводившихся перегруппировок сил и средств, находившихся в обороне восточнее реки Халхин-Гол, а также переправ войск и материальных запасов через реку; проведение рекогносцировок исходных районов, участков и направлений для расположения и действия войск; особо секретную постановку задач всем войскам, участвовавшим в предстоящей операции; проведение скрытной доразведки авиацией и всеми родами сухопутных войск; вопросы дезинформации противника с целью введения его в заблуждение.
Неожиданным для японского командования оказалось и направление главного удара, который планировалось нанести по левому флангу обороны противника. Такое решение было обусловлено двумя факторами: во-первых, противник считал, что наиболее вероятным будет удар советских войск с севера; во-вторых, нанести главный удар на южном участке было удобно и потому, что наши войска здесь занимали наиболее выгодное положение, так как, заняв исходное положение фронтом на север, они имели возможность прямолинейным движением на северо-восток быстро охватить фланг врага и кратчайшим путем выйти ему в тыл.
Сосредоточение войск фланговых ударных группировок и выход их в исходные районы для наступления осуществлялись в ночь с 19 на 20 августа, то есть накануне начала операции. С этой целью широко применялись технические средства маскировки, громкоговорящие звуковые установки, а также скрытое расположение войск и боевой техники в заблаговременно подготовленных укрытиях.
Военный совет 1-й армейской группы, политотделы соединений советско-монгольских войск издали тысячи листовок, ряд памяток бойцу в обороне, которые подбрасывались противнику. Была разработана и осуществлена серия мероприятий по дезинформации противника по радио и во время телефонных переговоров, которые в основном сводились к вопросам инженерного оборудования участков и полос обороны частей и соединений с учетом подготовки их к осенне-зимней кампании.