3 сентября Военный совет OOP отправил донесение Сталину, где говорилось: «Батареи противника интенсивно обстреливают Одессу. За последние 10 дней OOP имел только раненых 12 тыс. человек. Местные людские ресурсы были исчерпаны. Прибывшие маршевые батальоны пополнили только убыль. Большие потери техники и людей, в особенности начсостава, резко снизили боеспособность и устойчивость войск. Имевшимися силами OOP не в состоянии был отбросить противника от Одессы». Так как противник с каждым днем наращивал свои силы для нового наступления, командование OOP просило Ставку увеличить число присылаемых маршевых батальонов для восполнения потерь и направить на подкрепление защитников города одну полностью укомплектованную стрелковую дивизию.
5 сентября Верховный главнокомандующий приказал немедленно выделить (за счет 51-й армии) и отправить в Одессу 5 тыс. винтовок, 150 станковых пулеметов, 300 пистолетов-пулеметов Дегтярева, 200 пулеметов Дегтярева, 100 82-мм и 20 120-мм минометов (с тремя боекомплектами мин). Начальник штаба ЧФ сообщил командующему OOP, что выделенные Верховным главнокомандованием для Одессы вооружение и боеприпасы 6 сентября немедленно высылаются на лидере «Харьков» и эсминце «Дзержинский». «Харьков» шел под флагом командующего ЧФ вице-адмирала Ф.С. Октябрьского. Прибытие кораблей было спланировано ночью, и принимались все возможные меры, чтобы уберечь их от огня вражеской артиллерии. С наступлением темноты вышли на позиции в Одесском заливе два находившихся в базе эсминца. Их задача состояла в том, чтобы связать боем вражеские батареи, отвлечь огонь от порта при приближении к нему отряда из Севастополя.
Но корабли из Севастополя задержались на переходе из-за какой-то неисправности и подошли к Одессе не ночью, а ранним утром. «Харьков» и «Дзержинский» шли противоартиллерийским зигзагом, прикрываясь дымовыми завесами, но дым относило ветром. Противник сосредоточил на фарватере огонь трех батарей. «Харьков» имел мелкие повреждения от осколков. Контр-адмирал Г.В. Жуков и члены Военного совета OOP встретили вице-адмирала на причале окутанным дымовыми завесами… Командующий ЧФ мог получить представление об одесской обстановке.
В тот день, когда в Одессе находился вице-адмирал Ф.С. Октябрьский, состояние обороны обсуждалось на заседании Военного совета OOP с его участием. Октябрьский сообщил, что моряки ЧФ получили от наркома ВМС задание разработать операцию по высадке десанта в районе Большого Аджалыкского лимана. Задуманная операция держалась в строгом секрете, и информация о ней была ограниченной.
