Для транспортировки людей и грузов на полуостров первоначально, пока залив был скован льдом, предназначались многомоторные бомбардировщики ТБ-3, которые заранее были переброшены на аэродром вблизи Палдиски. Первый самолет отправился на Ханко 22 марта с первым сводным отрядом из военных моряков и солдат. Вплоть до середины апреля 1940 г. Палдиски был промежуточной базой для переброски войск на полуостров.

2 апреля из Ленинграда к Ханко вышел первый караван судов с личным составом береговых батарей, стрелковых и других частей (около 7 тыс. бойцов и командиров), материальной частью артиллерии, танками и другим имуществом. В переходе участвовали транспорты «Днепр», «Вторая пятилетка», «Волголес», «Луначарский», «Эльтон», вспомогательный ледокол «Трувор». Флагманом шел ледокол «Ермак». Но даже с его помощью транспорты пробились к полуострову лишь 22 апреля.

Зима стояла суровая. Лед на заливе толстый, торосистый, пробиваться сквозь него с караваном судов было трудно. В пути, случалось, караван останавливался, и тогда, чтобы не терять время зря, командир 335-го полка приказывал командирам батальонов выводить роты на лед и проводить с бойцами строевые и тактические занятия.

Проделав многомильный путь через весь Финский залив, транспорты доставили на Ханко войска, технику, а также большое количество различных грузов и боеприпасов.

За первым караваном последовали другие транспорты. Грузы на Ханко доставлялись морем и по железной дороге от Выборга. С весны 1940 г. на Ханко регулярно заходили пассажирские суда Совторгфлота, совершавшие рейсы по маршруту Ленинград — Ханко — Таллин — Ленинград.

Состояние железнодорожной сети оценивалось как неудовлетворительное. Железные дороги не обеспечивали прохождения тяжелых грузов из СССР. Приказом начальника Главного морского штаба от 19 июня 1940 г. на Ханко сформировали управление военной железной дорогой. Уже в июле 1940 г. открылось прямое железнодорожное сообщение между Ханко и Выборгом.

Шоссейные дороги пришли в негодность и требовали капитального ремонта, грунтовые нуждались в гравийном покрытии.

Для возведения оборонительных сооружений на Ханко были направлены строительные и саперные части. Главный Военный Совет ВМФ 28 июля 1940 г. утвердил план военно-строительных работ по военно-морской базе Ханко. Для его выполнения был создан третий особый строительный отдел ОСО-3 (начальник — Г. С. Дубровский). В его подчинение передали 93-й и 94-й отдельные строительные батальоны, 296-ю и 101-ю отдельные строительные роты, 219-й отдельный саперный батальон и ряд других подразделений.

Места установки береговых батарей определяла комиссия под руководством опытного артиллериста контр-адмирала И. И. Грена.

Батареи предназначались для стрельбы по морскому противнику и имели соответствующие сектора обстрелов. Стрельба по сухопутным целям при этом не предусматривалась.

Батареи береговой обороны были расположены двумя группами с ярко выраженными задачами.

Первая группа на юго-западной оконечности полуострова — прикрытие правого фланга минной позиции; прикрытие входных фарватеров на рейд Ханко; противокатерная и противодесантная оборона побережья.

Здесь были установлены батареи 29-го отдельного артдивизиона имевшего две 130-мм и три 45-мм батареи. Огневые позиции для них выбрали на побережье Ханко, мысе Уддскатан, островах Руссаре и Граншер.

Вторая группа на северо-востоке полуострова в районе рейда Тверминне (Лапвик) — прикрытие рейда и фарватеров от проникновения легких сил противника с юга и востока Финского залива; оборона восточной группы островов. Эта группа состояла из батарей 30-го отдельного артдивизиона — одна 130-мм, одна 100-мм и три 45-мм батареи. Они размещались на побережье полуострова и островах Хесте-Бюссе и Лонгшер.

В местах, выбранных под размещение батарей, строились орудийные дворики с нишами для снарядов, командные пункты с дальномерами, склады, казармы, камбузы, столовые, бани. Каждая, даже небольшая часть на Ханко, имела свою баню.

На острове Руссаре строилась 305-мм башенная четырехорудийная батарея, которая после ввода в строй должна была стать основой артиллерийской обороны базы в морском секторе. Она должна была прикрывать правый (северный) фланг минно-артиллерийской позиции. Но к июню 1941 г. были готовы только котлованы под башни.

Поскольку 29-й и 30-й дивизионы имели на вооружении орудия среднего (130, 100-мм) и малого (45-мм) калибра, а строительство 305-мм батареи на острове Руссаре только начиналось, Комитет Обороны при СНК 20 июня 1940 г., решил перевести на Ханко две отдельные железнодорожные батареи: № 9 (три транспортера ТМ-3–12 с 305-мм орудиями) и № 17 (четыре транспортера ТМ-1–180 с 180-мм орудиями). Кроме транспортеров с орудиями батареи имели вагоны-погреба для хранения снарядов и полузарядов, вагоны-командные пункты, вагоны-электростанции, различные вспомогательные вагоны.

Обе батареи принимали участие в советско-финской войне на Карельском перешейке. Их орудия использовались в основном для обстрела мощных защитных сооружений линии Маннергейма.

Финны всячески препятствовали прохождению тяжелых (массой 340 и 280 т) транспортеров по своей территории, заявляя, что железнодорожные пути и мосты не выдержат такой нагрузки. Однако Красная Армия имела большой опыт подобных переходов, в том числе 305-мм орудий на Дальний Восток, и транспортеры благополучно добрались до места назначения.

На Ханко была перебазирована 1-я бригада торпедных катеров под командованием капитана 2-го ранга B. C. Черокова. Бригада состояла из двух дивизионов и насчитывала 24 катера типа Г-5 и несколько малых катеров для обеспечения базирования бригады. Началось строительство береговой базы бригады. Катерники интенсивно осваивали сложный для плавания шхерный район.

В базу пришел дивизион подводных лодок типа М. Вместе с ним прибыла плавучая база «Иртыш». Подводники также изучали новый район. На берегу строилась база подплава. После того как береговая база была построена, в мае 1941 г. плавбаза «Иртыш» ушла в Ригу.

Задача охраны гаваней и рейдов и находящихся в них кораблей возлагалась на охрану водного района (ОВР) базы и охрану рейдов (ОХР). В состав ОВРа вошли катера «малые охотники», для ОХРа предназначались малые катера типа КМ.

С первым же караваном судов на Ханко прибыли гидрографы во главе с флагманским штурманом базы С. Ф. Меньшиковым. Они осмотрели рейды, якорные стоянки и проливы между островами, определив, что западнее острова Руссаре финны проложили новый глубоководный фарватер. В хорошем состоянии, как удалось выяснить, был и старый русский десятиметровый фарватер, который финны не использовали. Его восстановили, и по нему на рейд Тверминне могли пройти крупные суда, такие как прибывшие из Ленинграда учебные корабли «Комсомолец» и «Свирь». В базу прибыли гидрографические суда (ГИСУ) «Вест» и «Волна», а также промерные катера.

Весной 1941 г. ГИСУ «Вест» совершило плавание шхерами до Мариенхамна на Аландских островах, зайдя по пути в Турку.

На полуостров прилетел для постоянного базирования 13-й истребительный полк, насчитывающий 60 самолетов. Слабым местом базирования полка был неблагоустроенный аэродром полевого типа в 8–10 км восточнее города в районе деревни Тякктом. Это было кое-как спланированное поле, без специально оборудованных взлетно-посадочных полос, без укрытых стоянок для самолетов. Летчики с семьями были расселены в дачном поселке километрах в полутора-двух от аэродрома. Бойцы 93-го строительного батальона начали рубку деревьев и выкорчевку пней на месте будущей взлетно-посадочной полосы и ангаров.

Кроме того, на Ханко размещалась 81-я отдельная авиационная эскадрилья (ОАЭ) гидросамолетов МБР-2 (морской ближний разведчик). К началу войны она насчитывала 9 МБР-2. В заливе, у острова Кутерн строился гидроаэродром с деревянным гидроспуском и бензохранилищем. До начала войны эти объекты не были закончены.

Защита базы от наступления противника с материка через перешеек и от десантов возлагалась на 8-ю отдельную стрелковую бригаду. Эта бригада была сформирована в марте 1940 г. Командовал ею генерал-майор В. В. Крюков (в октябре 1940 г. его сменил полковник Н. П. Симоняк). Бригада имела в своем составе два стрелковых полка 270-й и 335-й и артиллерийский 343-й полк. Эти полки участвовали в советско-финской войне на Карельском перешейке в составе 24-й Самаро-Ульяновской Железной дивизии, одной из старейших дивизий Красной Армии. Многие бойцы и командиры имели правительственные награды за «зимнюю войну». В состав бригады входили также танковый и саперный батальоны, батальон связи, зенитный артдивизион и тыл бригады.