Сразу же после окончания 2-го съезда Центробалт начал целенаправленную подготовку к вооруженному восстанию. На кораблях были созданы боевые взводы и роты, приняты неотложные меры по обеспечению оружием и боеприпасами, были избраны комиссары из надежных, проверенных матросов. 12 октября П.Е. Дыбенко с трибуны Северного областного съезда Советов заявил: «Все силы и средства Балтийского флота – в распоряжении съезда. В любой момент флот по вашему зову готов к выступлению».
Вскоре после 2-го съезда моряков прошли выборы в Учредительное собрание. Разумеется, что Центробалт принимал самое активное участие в этой важной политической кампании.
Гельсингфорсский комитет РСДРП(б) выдвинул в Учредительное собрание от Балтийского флота В.И. Ленина и П.Е. Дыбенко. Матросы Балтики поддержали обе кандидатуры, которые и были внесены в большевистский список № 2. За список большевистской партии проголосовало свыше 80 % избирателей Балтийско-флотского избирательного округа.
Начиная с 15 октября 1917 года, Центробалт в ускоренном темпе занялся подготовкой матросов Балтийского флота к вооруженному восстанию, к свержению Временного правительства и к захвату власти в стране большевизированными Советами. Так как в Гельсингфорсе и в Кронштадте власть и так принадлежала матросам, свергать правительства уже изначально предполагалось в столице. Но в Петрограде сил у Центробалта было не так много – Гвардейский и 2-й Балтийский экипажи. Для противодействия верным правительству гарнизону и войскам, которые правительство могло подтянуть к Петрограду. Этого было явно недостаточно. Выход был один – перебросить в Петроград необходимо количество матросов. При этом переброска их из Кронштадта была предпочтительнее, так как тот находился значительно ближе к столице, чем Гельсингфорс. Однако решено было готовить отряды все же в обеих военно-морских базах.
Подготовка матросов включала политическую и психологическую обработку, обеспечение их стрелковым вооружением, боеприпасами и питанием, а также решение других многочисленных проблем, которые неизбежно возникают при перемещении больших воинских масс из одного пункта в другой. Были прекращены отпуска матросов-большевиков. На каждом корабле, в каждой части в срочном порядке началась организация боевых отрядов, во главе отрядов назначались надежные, проверенные командиры и комиссары. Ответственность за формирование, укомплектование и подготовку отрядов возлагалась на судовые комитеты. В частности, председатель военного отдела Центробалта Н.Ф. Измайлов был откомандирован в Петроград, в Морской генеральный штаб для получения оружия. Сделано это было под легендой обеспечения десантных отрядов матросов Балтийского флота, которых мы якобы отправляли на Або-Оландские острова, в связи с готовящимся немецким нападением. Неизвестно, поверили ли в Морском генеральном штабе Измайлову или просто сделали вид, что поверили, но распоряжение об отпуске оружия было поручено. В своих воспоминаниях Н. Измайлов пишет, что начальник МГШ граф Капнист заявил ему: «Наконец-то Центробалт взялся за здоровое дело – за защиту Родины, а то всё время Временное правительство клеймило Центробалт позором и обвиняло весь Балтийский флот в измене и предательстве». Авантюра матроса Измайлова полностью удалась, и он получил три тысячи винтовок, пять тысяч гранат, полный комплект боезапаса (патроны) и сто револьверов системы «Кольт». Всё это оружие было привезено в Гельсингфорс и сдано на яхту «Полярная Звезда», где размещался тогда Центробалт. Матросам десантных отрядов были розданы винтовки, а комиссарам и членам Центробалта револьверы. Тогда же для того, чтобы быстро реагировать на быстро менявшуюся обстановку и лучше подготовиться к вооруженному восстанию, Центробалт утвердил тройку с неограниченными полномочиями: П.Е. Дыбенко, Н.Ф. Измайлов и Ф.С. Аверочкин. Кандидатуры предлагал В.А. Антонов-Овсеенко. Пока комиссары Центробалта готовили корабли и команды для похода в Петроград и участия в государственном перевороте, Дыбенко требовал от идущих на кораблях заготавливать красные полотнища с надписью: "Вся власть Советам".