Однако формально подготовленный и согласованный новый вариант договора о советско-кубинском военном сотрудничестве так и не был подписан из-за стремительного развития событий в карибском регионе. Все дальнейшие шаги осуществлялись фактически на основе устной договоренности.

Советский Генштаб разработал план операции «Анадырь» по размещению ракет на Кубе. Сама операция была закодирована под стратегическое учение с перебазированием войск и военной техники морем в различные районы Советского Союза. К обеспечению операции подключалось Министерство морского флота СССР. По предварительным расчетам военных экспертов, для осуществления плана переброски ракет необходимо было четыре месяца. Общая численность группы войск должна была составить 44 тыс. человек. Для перевозки личного состава с оружием и военной техникой требовалось не менее 70 морских судов. Министерство морского флота СССР для выполнения запланированных торговых рейсов было вынуждено зафрахтовать суда некоторых иностранных государств. Реально в перевозках войск, боевой техники и вооружения приняли участие 85 судов, которые совершили 180 рейсов на Кубу и обратно.

Специально для операции «Анадырь» в середине апреля 1962 г. была сформирована 51-я ракетная дивизия под командованием генерал-майора И.Д. Стаценко. Дивизия имела особый штат, в ее состав входило пять полков. Из них три полка имели по 8 пусковых установок ракет Р-12 и два полка — по 8 пусковых установок ракет Р-14. Всего на Кубу должны были поставить 36 ракет Р-12 и 24 ракеты Р-14.

В радиусе досягаемости ракет Р-12 оказалось около трети американской территории от Филадельфии через Сент-Луис и Оклахома Сити до мексиканской границы. Ракеты Р-14 могли поразить всю территорию США и часть канадской территории.

Сухопутные войска в операции «Анадырь» были представлены специально сформированными 302-м, 314-м, 400-м и 496-м отдельными мотострелковыми полками, каждый из которых по своему составу фактически представлял мотострелковую бригаду. В состав этих полков входили: 3 мотострелковых батальона, 1 танковый батальон, 1 ракетный дивизион в составе трех пусковых установок 2П16 комплекса «Луна», одна батарея ПТУРС в составе 10 машин, одна батарея САУ-85 в составе 10 орудий, одна батарея 57-мм пушек в составе шести стволов и одна зенитно-пулеметная рота в составе десяти ДШК. Численный состав каждого полка составлял 4000 человек. Каждому полку было выдано по две ядерные боевые части.

Эти полки имели задачу прикрывать советские ракетные и другие технические части и быть готовыми оказать помощь кубинцам в уничтожении морских и воздушных десантов противника.

Советские войска противовоздушной обороны состояли из 11-й зенитно-ракетной дивизии ПВО, включавшей 16-й, 276-й и 500-й зенитно-ракетные полки по четыре дивизиона в каждом и отдельную подвижную ракетно-техническую базу; 10-ю зенитную дивизию ПВО, включавшую 294-й, 318-й и 466-й зенитно-ракетные полки по четыре дивизиона в каждом и отдельную подвижную ракетно-техническую базу; 32-й истребительный авиационный полк (40 самолетов МиГ-21).

Военно-воздушные силы представляли 134-я отдельная авиационная эскадрилья (11 самолетов); 437-й отдельный вертолетный полк (33 вертолета Ми-4); 561 и 584-й полки фронтовых крылатых ракет ФКР-1 (по 8 пусковых установок в каждом полку). Всего на Кубу было доставлено 80 ядерных боевых частей ракет ФКР-1.

От ВМФ в операции «Анадырь» должны были участвовать эскадра подводных лодок, состоявшая из 18-й дивизии (7 подводных лодок) и 211-й бригады (4 подводные лодки) и 2 плавбаз; эскадра надводных кораблей, состоявшая из 2 крейсеров, 2 ракетных и 2 артиллерийских эсминцев; бригада ракетных катеров (12 единиц); отдельный подвижной береговой ракетный полк (8 пусковых установок типа «Сопка» противокорабельной системы); минно-торпедный авиационный полк (33 самолета Ил-28); отряд судов обеспечения (танкеров — 2, сухогрузов — 2, плавмастерская — 1).

Для перевозки 51-й дивизии на Кубу было предназначено 36 торговых судов. Первый пароход «Омск» с шестью ракетами Р-12 прибыл 9 сентября 1962 г. в порт Касильда. Всего в период с 9 сентября по 22 октября 1962 г. на Кубу прибыло и разгружено 24 судна с 42 ракетами Р-12, из которых 6 было учебных, а также 36 ядерных боеголовок. Из личного состава дивизии на Кубу прибыло 1404 офицера, 6462 солдат и сержантов и 90 служащих Советской армии. Итого 7965 человек.

Выгрузка ракет в портах Мариэль и Касильда велась только в темное время суток. Ракеты и крупногабаритная техника перевозились только в период с 0 часов до 5 часов утра. Личный состав, участвовавший в перевозке, был переодет в кубинскую форму.

Все 60 ядерных боеголовок как ракет Р-12, так и ракет Р-14 были доставлены на Кубу 4 октября на теплоходе «Индигирка». 22 октября 1962 г. началась американская блокада острова.

За 48 суток с момента прибыли (то есть 27 октября 1962 г.) 51-я дивизия была готова к пуску ракет с 24-х стартов. Время подготовки ракет к пуску составило от 16 до 10 часов в зависимости от времени доставки головных частей ракет, которые хранились отдельно.

Самое любопытное, что операция «Анадырь» полностью отслеживалась кораблями и самолетами США, однако янки долго не понимали, что происходит. Самолеты U-2 регулярно фотографировали всю территорию Кубы. Один из них в конце августа 1962 г. сфотографировал ряд строящихся позиций для зенитных ракет, но 4 сентября Кеннеди заявил перед Конгрессом, что на Кубе нет «наступательных» ракет. На самом же деле советские специалисты в это время уже строили девять позиций — шесть для Р-12 и три для Р-14.

Лишь 15 октября аналитики ЦРУ установили, что на фотографиях — советские баллистические ракеты средней дальности Р-12 («SS-4» по классификации НАТО). Вечером того же дня эта информация была доведена до сведения высшего военного руководства США. Утром 16 октября в 8 ч 45 мин фотографии показали президенту. После этого по приказу Кеннеди полеты над Кубой участились в 90 раз: с двух раз в месяц до шести раз в день.

Теперь над Кубой летали не только военные разведчики U-2, недосягаемые для кубинской ПВО, но и низколетящие разведчики типа F-104 или RF-8, проходившие на околозвуковой скорости на низких высотах. По низколетящим целям кубинские зенитные автоматы неоднократно открывали огонь, но в большинстве случаев безрезультатно. Огнем кубинских зенитчиков был сбит лишь один истребитель-бомбардировщик F-104.