“Z計劃”在所有細節上都考慮得非常周密。A在兵力編成上，既要求具備強大的突擊威力，又要避免編隊過於龐大而被發現。最終確定為航空母艦6艘，戰列艦2艘，重巡洋艦2艘，輕巡洋艦1艘，驅逐艦11艘，潛艇3艘，油船8艘，***計33艘艦船。艦載機***432架，擔負突擊任務的354架，其中九九式俯沖轟炸機131架，九九式水平轟炸機104架，九七式魚雷機40架，零式戰鬥機79架，其余69架飛機則負責保護編隊安全。編隊司令為南雲忠壹中將。另外，還有27艘潛艇組成先遣隊，先期出發。其中22艘負責偵察，5艘為特別攻擊隊，各攜帶1艘袖珍潛艇，在空襲前將袖珍潛艇放出，由袖珍潛艇自行潛入港內，乘轟炸時的混亂從水下發射魚雷進行攻擊。
B航線選擇方面，從日本本土到珍珠港，通常有三條航線：壹是經阿留申群島的北航線。二是經中途島的中航線。三是經馬紹爾群島的南航線。這三條航線各有利弊，北航線遠離美軍岸基航空兵的飛機巡邏範圍，而且壹般無商船航行，便於隱蔽。但氣候惡劣，風大浪急，海上加油比較困難。中、南航線，氣候宜於航行，但來往商船頻繁，而且距美方島嶼較近，容易被發現。經過再三比較，特別是出於保密的考慮，最後日軍選擇了北航線。飛機起飛海域的距離，也是需要考慮的。太近容易被發現，太遠又會使飛行員疲勞，影響戰鬥力的發揮。幾經研究，最後選定起飛海域為瓦胡島以北200海裏，即北緯12°，西經170°海域。根據當時日軍飛機的航速推算，從起飛到飛抵珍珠港需要約2小時。而且在艦載機起飛後，航空母艦便後撤壹段距離。這樣壹來，日軍飛機去時航程近，返回時航程稍遠。美如果派出飛機追擊，那麽往返航程都增加不少，美軍追擊困難。
C突擊時間的選擇更是煞費苦心。首先，要在馬來亞登陸的同時發起，就必須選下半夜有月光的日子，即下弦月的日期，因為登陸是在拂曉，為便於作戰的順利完成下半夜必須有月光。其次，要選在星期日，因為根據美軍的活動規律，出海的船艦通常在星期六返回，那麽星期日在港內停泊的軍艦最多，並且星期日人員休假也最多，戒備最松懈。綜合各項情況，突襲定為1941年12月8日（華盛頓時間為7日），農歷十九，下弦月，星期日。突擊時間為早晨6時。整個計劃考慮周密，可謂滴水不漏。