1月31日，根据杜利特尔提出的提供一份轰炸目标清单的请求，阿诺德将军的情报参谋斯帕兹准将交给杜利特尔10个日本城市的名单，并详细标明了这些城市中的军事目标位置。
2月2日，邓肯来到停泊在汉普敦锚地的“大黄蜂”号航母，进行b-25满载从航母甲板上起飞的试验，参加试验的2架b-25起飞均获成功，这意味着奇袭计划是完全能够实现的。
2月28日，杜利特尔来到南卡罗来纳的埃格林基地，从驻扎在该基地的第17轰炸机大队中招募志愿者，第17轰炸机大队是美军首批装备b-25的飞行部队，原准备执行反潜巡逻，飞行员中多是老手，是美军航空兵的精锐部队。杜利特尔召集全体飞行员宣布：“我叫杜利特尔，受命负责此次作战行动，我能告诉你们的，只有一句话：这将是一次非常危险的行动，而且必须绝对保密，绝对服从，行动完全是自愿的，你有权选择退出。”求战心切的飞行员几乎全部都报了名，在报名者有24个机组的120名空勤人员和20名地勤人员被杜利特尔选中。
3月1日，开始了战前训练，杜利特尔组建了训练班子，约翰·希尔杰少校为执行官，爱德华·约克上尉为作战官，戴维·琼斯上尉为航行和情报官，罗斯·格里宁上尉负责射击和轰炸，威廉·鲍尔中尉负责机械，特拉维斯·胡佛中尉负责后勤，教官则是由彭萨科拉海军航空兵基地的亨利·米勒海军中尉担任，训练的重点课程是短距离起飞，训练是循序渐进的，飞机载重量从轻到重，起飞距离从远到近，到训练结束时，参训飞行员普遍都能达到在载重14000公斤情况下，起飞滑跑距离仅150米，有个别高手甚至仅滑行87米就能起飞。除了起飞训练外，还进行昼夜低空编队飞行训练，投弹手进行目视轰炸训练，炮手则进行射击训练。训练中格里宁上尉还发明了绰号为“马克·吐温”的轰炸瞄准器，这种瞄准器结构简单，准确度高，使用简便，很快推广到了所有飞机。
来自第89侦察轰炸机大队的托马斯·怀特中尉军医毕业于哈佛医学院，他是一个高明的战地外科医生，虽然他在陆军航空兵部队服役，却从来没有参加过空中战斗任务，甚至没有接受过跳伞训练。但他自愿要求参加这一行动，并向希尔杰提出正式要求，希尔杰表示由于飞机上没有多余的乘客座位，必须参加训练，成为合格的机组乘员才能参加行动。因此他努力练习操纵飞机上的机枪，并在一次射击比赛中得到了第二名的好成绩，这才成为15号机组的一员。
3月15日，邓肯与杜利特尔一起详细审查了作战计划，随后杜利特尔就向阿诺德正式请求批准他参加此次行动，但阿诺德不希望杜利特尔这样的优秀飞行员去执行如此危险的行动，杜利特尔使出浑身解数，软磨硬缠，最后阿诺德只好说：“如果哈蒙同意，我就没意见。”一脚将这个“皮球”踢给参谋长哈蒙少将，杜利特尔猜到阿诺德会耍花招，在自己去找哈蒙的时候打电话命令他拒绝这一请求，所以杜利特尔一走出阿诺德的办公室就飞快地跑到楼下哈蒙的办公室，“如果您不反对，阿诺德将军也不反对我参加此次行动。”不明就里的哈蒙随口表示可以，杜利特尔刚刚表示谢意，电话铃声就响了起来——阿诺德打来的，只听哈蒙说：“将军，可我刚刚告诉他，他可以去。”直到30年后杜利特尔仍为自己那时的奔跑速度得意不已，“要不是我跑得那么快，绝对不可能参加那次行动的。”
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