就在蒋介石张罗着复职，毛泽东即将出访苏联之时，临行前仍研究了金门作战的教训，并于12月18日在途中亲自起草了对第四野战军司令员林彪的指示电报。这封电报可以说是人民解放军统帅机关第一次会议对于渡海作战规律的系统总结。电报特别指出：渡海作战，完全与过去我军所有作战的经验不相同，即必须注意潮水与风向，必须集中能一次运载至少一个军（四五万人）的全部兵力，携带三天以上粮食，于敌前登陆，建立稳固滩头阵地，随即独立攻进而不要依靠后援。
电报还举出三野第十兵团在金门失利的教训是：
“……于占领厦门后，不明上述情况，以三个半团九千人进攻金门岛上之敌三万人，无援无粮，被敌围攻，全军覆灭。你们必须研究这一教训。”
毛泽东同时还要林彪向粟裕调查了解渡海作战的全部经验，以免重蹈金门覆辙。
在苏联访问的繁忙时候，毛泽东一直关注着渡海作战的准备工作。1950年1月10日，他在苏联又致电第四野战军首长，提出“争取于春夏两季内解决海南岛问题”。同时又分析了海南岛作战与金门作战的区别：“海南岛与金门岛情况不同的地方，一是有冯白驹配合，二是敌军战斗力较差。只要能一次运两万人登陆，又有军级指挥机构随同登陆，……就能建立立足点，以待后续部队跟进。”
海南岛是我国第二大岛，它的面积和战略意义仅次于台湾。对其进攻的难度，远远超出了金门与舟山。
从其地理位置上看：在当时国民党军所占的四个主要岛屿中，它比金门、舟山距大陆都要远。琼州海峡是世界上流速最大的海峡之一。这给渡海航行造成困难。其次从双方力量上看：攻金门、舟山渡海距离都在十公里之内，人民解放军的炮兵可以直接掩护航渡和登陆，国民党军的军舰只能在远处以火力拦截；金门岛上当时也没有设备完整的机场，需要呼唤台湾进行空中支援。可是进攻海南岛则情况不同。由于海峡较宽，不仅航渡距离远，登陆点也在人民解放军的炮火射程之外，无法进行火力掩护。国民党军的军舰还可以直接到中流拦截。在海南岛上还停有二十多架作战飞机，可随时直接支援守岛的国民党军作战。四野渡海兵团还完全没有海、空军的掩护，航渡工具只有木帆船，是以陆军单独向敌军陆、海、空三军的立体防御发起进攻。
但毛泽东认为，尽管进攻海南岛在某些方面比进攻金门困难，可也有有利条件。海南岛上的国民党军兵力虽然比金门多，但是由于岛大海岸线长，守备分散，登陆的空隙也多。金门守军胡琏部是国民党残余陆军中战斗力最强的部队，而海南岛上国民党军的五个军虽多是老粤军的部队，但都是在被歼灭后刚刚重建的，装备和训练都不如胡琏部。
毛泽东电文中提到的冯白驹，当时任中国人民解放军琼崖纵队司令员兼政治委员。琼崖纵队是以1927年9月海南岛农民起义队伍为基础组建的。这支人民武装经历了长期艰苦卓绝的斗争考验，终于创立了以五指山为中心的革命根据地。到1947年10月中央军委授予它“中国人民解放军琼崖纵队”的番号时，其已辖三个纵队共十个团约二万人的作战力量。于1950年初，解放了占全岛面积三分之二的广大地区，成为支援渡海作战登陆海南的坚强力量。
2月17日，即毛泽东结束访苏的同一天，他又根据中共中央转到苏联的四野渡海兵团的报告发出指示：以运输准备确有把握而后动作为原则，避免仓促莽撞，造成过失。
四野渡海兵团经过精心准备，根据海南岛的具体情况，采取了一系列新的作战方式。于1950年3月5日派出先遣营船队偷渡成功，四天后，第二渡海先遣营出发。两批偷渡部队的登岛，令吹嘘防御体系“固若金汤”的守军司令薛岳气急败坏，忙调集了六个团进攻先遣营，但遭到先遣营的顽强抵抗。在不长的时间里，解放军两批四支先遣偷渡部队均登陆成功，为迎接大兵团强攻海南打下了基础。4月
10日，渡海兵团主力分成第一、第二梯队向琼北实施大规模强渡登陆。指挥所还命令琼崖纵队和先遣偷渡部队，在强渡战斗打响以后，积极主动出击以牵制敌人，策应主力部队的强渡。
“海南防守司令”薛岳面对大军压境，起初居然认为是共军的“小部队偷渡”，尤其是他在对登陆的解放军一二八师实施了反包围之后，以为稳操胜券，甚至放出狂言：“登陆共军即将被全歼”，连在海口市召开所谓的“祝捷大会”的会场也布置好了。他把海南岛当成了“金门第二”。
然而，随之而来的一连串沉重打击，无情地粉碎了他的美梦。
岛上很快出现了包围与反包围、内线与外线犬牙交错的复杂局面。在战斗中，攻守双方都不敢开炮，在许多地方展开了短兵相接的肉搏战。到了24日凌晨，参加渡海作战的解放军十万大军全部登上了海南岛。薛岳眼见苦心经营的琼北、琼东各防御体系土崩瓦解，溃不成军，在22日便下令全线南撤，同时致电蒋介石，要求火速派舰船来琼接运残部撤离海南。这两道“使命”完成后，他即于当晚与岛上的军政要员们乘机开溜了。
1950年2月下旬，毛泽东访苏回国，途经沈阳，作短暂停留。
东北局大院的会议室里，三十多名党政军主要领导干部受到毛泽东的接见。毛泽东对空军的事情特别留意，他问起空军第四航校校长吕黎平：“学员开始飞行训练了没有？苏联专家教得如何？”
吕黎平回答：“从1月16日后各校都陆续转入边学理论边飞行，我们航校也于1月18日转入飞行训练。苏联专家工作认真，带飞学员进展顺利。”
毛泽东点头，又问：“国土防空和解放台湾都非常需要早一点有自己的空军，依你看，我们航校一年内能培养出担负作战任务的飞行员吗？第一期学员毕业后，能组建几个作战师？”
“航校指战员正竭尽全力，加快训练步伐，决心不误参战。”吕黎平说得很坚定，“从目前情况看，一年内培训出组建七个航空师的空、地勤人员是有把握的，请主席放心。”
“那很好，很好！”毛泽东赞赏地看着吕黎平，满怀信心，“我相信困难是压不倒你们的，空军作战部队是能够按计划组建的。”
临别时，毛泽东又对吕黎平说：“回去代我向同志们问好。大家辛苦了，希望再接再厉，早点把翅膀练硬了，飞出新中国空军的军威来！”
蒋介石一直密切注视着毛泽东的访苏。这一成功，对蒋介石来说，又是致命的一击。
蒋介石在3月1日复职后，马上命令盘踞定海、台湾、海南岛的国民党空军部队倾巢出动，空袭上海、南京、福州、广州及东南沿海地区的工厂、铁路、桥梁、码头等重要政治经济目标，后又命令B—24轰炸机北上，轰炸红色首都北京，投弹目标：中南海、南苑机场。
毛泽东正在中南海菊香书屋吃饭，听得外面隐隐约约的轰炸声，问起卫士：“怎么回事？”
卫士答：“国民党飞机又往北京撂炸弹呢！”
毛泽东“唔”了一声，回过头来，挟起一个两寸长的干辣子，送进嘴里，一边嚼，一边思索着。
当晚，毛泽东面示刘亚楼：“必须迅速增强空军力量！”毛泽东的用意很明显，我们不能听任国民党的空军在头顶上拉屎拉尿，让蒋介石逞能我们干瞪眼！
朱德也于3月10日指示：“我们的任务是很紧迫的。人民实在等得焦急了。他们希望我们很快地学会，学会了就打。因此，我们的学校是个速成班，要很快地把学校办好。越快越好，快一个月也好。”
周恩来掌握国际上的情况，知道1950年美国、苏联早已生产了喷气式歼击机，并陆续将新机装备部队，而我军引用的活塞式螺旋桨的军用飞机，已成了淘汰的战斗机种。他报请毛泽东同意后，指示空军：新中国的空军建设不但要求数量与国民党相比占压倒优势；而且要重质量，紧紧跟上世界航空兵器的发展潮流，掌握第一流的武器，练出第一流的本领。应该设法在航校第二期学员毕业后，组建一个装备现代喷气式歼击机的三团作战师，以能和美制蒋机相抗衡。
