Параллельно с ведением разведки заговорщики занимались подготовкой вооруженного выступления гвардейских полков, часть офицерского состава которых они привлекли на свою сторону. Особые надежды декабристы возлагали на Кавалергардский и Измайловский полки: из них вышло и в них служило наибольшее число членов тайных обществ. По плану Пестеля после отстранения династии Романовых Кавалергардский полк должен был стать единственной охраной новой власти; планировалось, что он получит название Полк царских мечников и будет состоять из 16 дружин (эскадронов) латников. Он составлял бы прикрытие Императорского Величества и был бы ближний его телохранитель, занимая исключительно во дворце все внутренние караулы[347]. Из других гвардейских частей заговорщики рассчитывали на Гвардейский морской экипаж, Гренадерский, Московский и Финляндский полки. Кроме собственно участников «Северного» и «Южного» обществ, лидеры мятежников надеялись на поддержку членов масонских лож и ранее существовавших тайных обществ, среди которых были опытные в военном деле старшие офицеры.

На собраниях руководителей заговора под руководством С. П. Трубецкого был разработан следующий план действий. Перед принятием присяги состоявшие в заговоре офицеры должны были склонить солдат к мятежу, используя в качестве аргументов ложные сообщения об аресте великих князей Константина и Михаила и о незаконности присяги Николаю. Первому отряду, под командованием капитана Нижегородского драгунского полка А. И. Якубовича, поручался захват Зимнего дворца и арест императорской семьи. Для этого предполагалось использовать Гвардейский экипаж, Измайловский полк и Конно-пионерный эскадрон. Второй отряд, возглавляемый полковником 12-го Егерского полка А. М. Булатовым, должен был овладеть Кронверком (арсенал) и Петропавловской крепостью (под прицелом пушек крепости находился Зимний дворец). В качестве основной ударной силы второго отряда намечались 1-й и 2-й батальоны Гренадерского полка. Третьему отряду, под руководством С. П. Трубецкого, надлежало блокировать здание Сената. Рылееву и Пущину поручалось предъявить сенаторам, под угрозой оружия, ультиматум: не присягать новому императору, объявить правительство низложенным и передать власть Временному правительству. В этой части операции главная роль отводилась 1-му и 2-му батальонам Московского полка.

Чтобы придать мятежу характер народной революции, Якубович предложил сыграть на низменных страстях жителей Петербурга и использовать вариант, уже опробованный при свержении Петра III. Он планировал, открыв кабаки и организовав бесплатную раздачу водки для населения, взбунтовать толпу и направить ее к Зимнему двору и в богатые кварталы города. В случае неудачи восстания проговаривался вариант поджога столицы и отступления к Москве для соединения с войсками, находившимися под контролем членов «Южного общества». Чтобы обезглавить правительственные войска и внести панику в ряды сторонников самодержавия, Рылеев предложил убить Николая. Каховскому поручили рано утром 14 декабря проникнуть в Зимний дворец и совершить индивидуальный (!) террористический акт до начала общего выступления. М. А. Бестужев должен был захватить великого князя Михаила Павловича на Нарвской заставе при въезде в Петербург.

В планах заговорщиков важное место отводилось караулам: быстрый захват ключевых объектов без их поддержки практически невозможен. Особый расчет возлагался на караулы по 1-му отделению, Петропавловской крепости и Нарвской заставе. Наиболее важными были караулы по 1-му отделению: внутренний караул и главная гауптвахта Зимнего дворца, присутственные места на Гороховой (дом № 2), Адмиралтейство, Сенат. Дежурный по этим караулам командир 2-го батальона Финляндского полка полковник А. Ф. фон Моллер ранее состоял в тайном обществе. 2-я и 3-я фузилерные роты 1-го батальона Гренадерского полка занимали караулы в Кронверке и Петропавловской крепости. В карауле у Нарвской заставы стояла часть 2-й гренадерской роты Московского полка.