Всего в составе советской группировки было 187 тысяч человек, 5200 орудий и минометов, 538 танков и САУ. Кроме того, в конце марта из резерва Ставки прибыли дополнительно три отдельных дивизиона особой мощности, каждый из которых имел по шесть 305-мм гаубиц, и 1-я гвардейская морская железнодорожная артиллерийская бригада (пять батарей, четыре 180-мм и одна 130-мм пушка). В результате из артиллерии большой и особой мощности имелось 12 152-мм пушек, 4 180-мм пушек, 94 203-мм гаубиц, 12 210-мм пушек, 18 280-мм мортир и 18 305-мм гаубиц).
С воздуха данную группировку обеспечивали 1-я (генерал-полковник Т.Т. Хрюкин) и 3-я (генерал-полковник Н.Ф. Папивнин) воздушные армии, а также соединения дальних бомбардировщиков 18-й воздушной армии (главный маршал авиации А.Е. Голованов). Кроме того, в интересах этих войск действовали ВВС Балтийского флота, 5-й гвардейский и 5-й бомбардировочный авиационные корпуса РВГК (2400 самолетов). Общее руководство столь крупными силами авиации осуществлял командующий ВВС Красной армии главный маршал авиации А.А. Новиков.
Замысел советского командования предусматривал овладение Кёнигсбергом «звездным штурмом» – одновременными ударами с нескольких направлений. С северо-запада должны были наносить удар 43-я и 50-я армии, с юга – 11-я гвардейская армия. С востока предусматривалась только активная блокада города частью сил 50-й армии (324-я и 110-я стрелковые дивизии 69-го стрелкового корпуса). Армии должны были прорвать внешний пояс обороны противника и к исходу первого дня наступления выйти к городу. Затем, к исходу третьего дня операции, овладеть городом.
Корпуса армий должны были в первый день прорвать внешний обвод крепости на глубину до 4 километров, овладеть пригородом и завязать бои непосредственно за город. В течение последующих двух дней войска 43-й армии должны были разгромить противника в северной части города и выйти на реку Пренгель, где соединиться с наступавшими с юга войсками 11-й гвардейской армии. Дивизии первого эшелона корпусов получили ближайшую задачу на глубину до 2,5 километра, задачу дня – до 4–4,5 километра.
В плане реализации замысла советского командования предусматривалось решительное массирование сил и средств на направлениях главных ударов. Так, 43-я армия должна была силами шести дивизий прорвать оборону противника на участке 5 километров. 50-я армия получила задачу силами четырех стрелковых дивизий прорвать оборону на участке 4 километра. Это значит, что при штурме Кёнигсберга стрелковая дивизия на участке прорыва действовала на фронте порядка 800 метров. Стрелковые полки (в составе двух батальонов) прорывали оборону противника на фронте 300–400 метров.
Определение столь узких участков прорыва для соединений обусловливало огромную концентрацию сил и средств. В армиях на участках прорыва плотности составляли: 0,7–0,8 километра на одну стрелковую дивизию, 27 танков и САУ на 1 километр участка прорыва, плотности артиллерии колебались от 150 до 260 и даже больше орудий и минометов калибра 76 мм и выше на 1 километр фронта.
Высокие плотности сил и средств предопределили своеобразное оперативное построение и боевой порядок войск. Было решено оперативное построение армий иметь в один эшелон с выделением резерва. Корпуса строили свой боевой порядок в два эшелона: две дивизии в первом, одна – во втором. Ввод в бой вторых эшелонов корпусов предполагался на второй-третий день операции в ходе боев за город. Для наращивания сил и средств в ходе прорыва первой позиции боевой порядок стрелковых дивизий и стрелковых полков строился в два эшелона.
Первый эшелон каждого полка (двухбатальонного состава) должен был действовать в качестве штурмового отряда. Батальон второго эшелона также готовился как штурмовой отряд. В состав каждого штурмового отряда, кроме стрелкового батальона, включали взвод полковой батареи (две 76-мм пушки), гаубичную и две пушечные батареи дивизионной артиллерии, рота 82-мм минометов и батарея 102-мм минометов, 4–5 самоходные артиллерийские установки СУ-122, 2–3 танка Т-34. Штурмовым отрядам из состава полковых артиллерийских групп выделялось по одному дивизиону. Кроме того, действия отрядов поддерживались огнем одного-двух дивизионов полковой артиллерийской группы. В отдельных случаях штурмовому отряду придавались 152-мм и 203-мм орудия, а также 160-мм минометы.
Для решения отдельных боевых задач или действий на самостоятельных направлениях в составе штурмовых отрядов создавались штурмовые группы. Основу каждой штурмовой группы составляли от взвода до роты пехоты, одно-два орудия или миномета, действия группы нередко поддерживались танком или самоходной артиллерийской установкой СУ-122, а также огнем артиллерии полковой артиллерийской группы.