בבוקר ה־21 באוקטובר מסר יודל להיטלר את התוכנית המתוקנת למבצע, אשר כונתה לבסוף Wacht am Rhein – "משמר הריין". שם זה נבחר במתכוון, כדי להונות את המודיעין של בעלות הברית כאילו מדובר בתוכנית גרמנית למגננה על קו נהר הריין. לפי התוכנית המתוקנת, החל מ-05:30 בבוקר ה-16 בדצמבר יתקפו שלוש ארמיות גרמניות את כוחות בעלות הברית באזור הארדנים בגזרה ברוחב כ-100 ק"מ, מ בצפון ועד בדרום. לאחר הבקעת החזית האמריקאית יחצו הכוחות הניידים הגרמניים את הנהר מז בין ליאז' ונאמור, יעקפו את בריסל, יכבשו את נמל אנטוורפן וינתקו את כוחות בעלות הברית מצפון לאזור הפריצה הגרמנית. הפיקוד הגרמני קיווה שבעלות הברית המערביות לא יצליחו להתאושש מההפתעה הראשונית, יספגו תבוסה מוחצת, וכתוצאה מכך ייאלצו להסכים לשלום נפרד עם גרמניה הנאצית.
שלוש הארמיות התוקפות היו: ארמיית הפאנצר השישית של האס אס בפיקוד יוזף דיטריך, ארמיית הפאנצר החמישית תחת האסו פון מנטויפל והארמייה השביעית בפיקוד אריך ברנדנברגר. המאמץ ההתקפי העיקרי נועד להתבצע באגף השמאלי (הצפוני), על ידי ארמיית הפאנצר השישית. הארמייה נועדה לתקוף את הגזרה, שהשתרעה ממונשאו ועד , לכבוש את רכס , לחצות את המז ולהמשיך בהתקדמות לכיוון אנטוורפן. לצורך ביצוע המשימה קיבלה ארמיית הפאנצר השישית ארבע דיוויזיות פאנצר אס אס מובחרות, שש דיוויזיות חי"ר, וכן עדיפות בהקצאת תותחי־סער ומשחיתי טנקים.
לשמאלו של דיטריך, במרכז גזרת המתקפה, נועדה לתקוף ארמיית הפאנצר החמישית בפיקוד האסו פון מנטויפל, אחד ממפקדי השריון המוכשרים ביותר בצבא הגרמני. על הארמייה הוטלו שתי משימות עיקריות: באגפה הימני נועדו שתי דיוויזיות חי"ר לכתר את בליטת , ולכבוש את , צומת דרכים ומסילות ברזל חשוב. הכוח העיקרי של מנטויפל, שכלל שלוש דיוויזיות פאנצר ושתי דיוויזיות חי"ר, נועד להתקדם מדרום לשנה אייפל, לחצות את שטח לוקסמבורג ולכבוש את בריסל. מנטויפל הורה לכוחותיו כי במקרה שיתקלו בהתנגדות עיקשת, יעקפו יחידות השריון את כיסי ההתנגדות בדרך לנהר מז ויותירו את הטיפול בהם ליחידות החי"ר. לוח הזמנים הקצר של המבצע, והצורך לשמור על קצב התקדמות מהיר, הכתיב את השימוש בטקטיקה זו, אך היא גרמה לכוחותיו של מנטויפל להותיר מאחור את העיירה , מהלך שעתיד היה להתברר כטעות גורלית.
בדרום, נועדה הארמייה השביעית בפיקוד אריך ברנדנברגר, שהייתה חלשה יחסית ולא כללה יחידות שריון, לתפוס את אזור ־אכטרנאך ולהמשיך להתקדם מערבה, במטרה להגן על אגפו השמאלי של מנטויפל מפני מתקפת נגד אמריקאית מכיוון דרום. הארמייה ה־15 בפיקוד גוסטב-אדולף פון צנגן צורפה אף היא למצבת הכוחות של המבצע, אך היא נועדה לשמש ככוח עתודה, ולפתוח במתקפה משלה במקרה הצורך.
כדי לסייע להתקדמות ארמיית הפאנצר השישית, כללה תוכנית המתקפה גם מספר מבצעים מיוחדים: במסגרת מבצע דגל כוזב שנקרא "גרייף" הוקם כוח קומנדו מיוחד שצויד במדים ובציוד אמריקאי, בפיקוד שטנדרטפיהרר אס אס אוטו סקורצני, שנועד לפעול בעורפם של הכוחות האמריקאים בארדנים, לזרוע מהומה בשורותיהם ולהשתלט על גשרים ומעברי מים חיוניים עד להגעת כוחות החלוץ הגרמניים. הכוח שקיבל את השם "בריגדת הפאנצר 150", וכלל בין השאר גם מספר טנקים וכלי רכב אמריקאיים שנפלו לידי הגרמנים, נועד לנצל את הבקעת החזית האמריקאית לצורך הסתננות בקבוצות קטנות בין שורות הכוחות האמריקאים הנסוגים. כוחו של סקורצני כלל יחידה קטנה של חיילים דוברי אנגלית, שנועדו להתחזות לחיילים אמריקאים, ולשבש את תנועת הכוחות האמריקאים באמצעות חבלה בגשרים, הפצת שמועות כוזבות ושיבוש השילוט בצירי התנועה. מבצע מיוחד נוסף, שקיבל את שם הקוד (Stösser, "נץ"), כלל הצנחת כוח צנחנים של כ־800 איש, בפיקודו של פרידריך פון דר היידטה, באזור צומת מצפון ל, במטרה לעכב הגעתן של יחידות תגבורת אמריקאיות לחזית מצפון. הכוח נועד להשתלט על הצומת שנמצא באזור הררי והיווה מעבר הכרחי על אחד מצירי התנועה המרכזיים מהארדנים לכיוון ליאז', ולהחזיק בה במשך כיממה עד להגעת ראשי החץ המשוריינים של דיטריך.
רוב המפקדים הגרמניים הבכירים העריכו שתוכנית המתקפה של היטלר שאפתנית מדי, ושחסרים לגרמניה המשאבים הדרושים להשלימה בהצלחה. רובם ידעו שהצלחת המתקפה תלויה ביכולת לשמור על תנופה, באמצעות משלוח כוחות תגבורת רעננים והזרמת כמויות גדולות של תחמושת ודלק שלא הובטחו, כל זאת מול אויב הנהנה מעליונות אווירית מוחלטת, שיכול להזרים כוחות עתודה חזקים לשדה הקרב תוך זמן קצר. מחמת המחסור החמור של גרמניה בדלק אחרי אובדן שדות הנפט ברומניה, לא היה לכוחות התוקפים די דלק אפילו כדי להגיע לאנטוורפן, ולכן הצלחת התוכנית הייתה תלויה בתפיסת מאגרי דלק של בעלות הברית תוך התקדמותם מערבה, ובשמירה על קצב התקדמות מהיר מאוד של יחידות הפאנצר, שנועדו להוביל את המתקפה.
כל התכנון וריכוז הכוחות הגרמניים בשטחי היערכות לקראת המבצע, התנהלו בסודיות מוחלטת: למפקדי הארמיות נודע על תוכנית המתקפה רק בראשית נובמבר, אך נאסר עליהם לגלות את פרטי המבצע המיועד לפקודיהם, לכן הם התקשו להתכונן כראוי לקראתו. לפני שנמסרו למפקדים הבכירים פרטי התוכנית המבצעית, הם נדרשו לחתום על הסכם סודיות, תוך איום בהוצאה להורג במקרה של הפרת התחייבותם. כדי לשמור בסוד את ריכוז הכוחות לקראת המתקפה, הועברו העוצבות לשטחי הכינוס רק בימים האחרונים שלפני המתקפה. כל תנועה באור יום נאסרה. הגרמנים הטילו איסור חמור על כל תקשורת אלחוטית, והפקודות נמסרו למפקדי הגיסות בידי בלדרים, ימים ספורים לפני המתקפה. כאמצעי מיסוך נוסף שונו כינויי הארמיות. גם אימון הגייסות לקראת המתקפה בוצע במסווה של אימונים לביצוע התקפת נגד במסגרת קרב מגננה. היחידות שתפסו את העמדות בקו המגע חשבו שהן מבצעות החלפות רגילות בקו. סיורים ופשיטות למטרות השגת מודיעין וטיסות סיור מעל העמדות האמריקאיות בארדנים נאסרו כליל. כמו כן, נאסרה כל תנועת כלי רכב בטווח של 5–8 קילומטר מהחזית. הסודיות הקיצונית אפשרה אמנם לגרמנים להשיג הפתעה אסטרטגית כמעט מוחלטת, אך גם הסבה להם נזק לא מבוטל: המפקדים בדרגים הטקטיים קיבלו זמן קצר מדי לצורך לימוד הבעיות הכרוכות במתקפה, סיור להכרת עמדות האויב והכנת כוחותיהם לקראת המבצע. כתוצאה מכך נגרמו בעיות רבות בשלבי הפתיחה של המתקפה הגרמנית, ואף בהמשך.
הצבא הגרמני ערב המתקפה.
בתקופה שקדמה ל'קרב הבליטה' הניחו כל הערכות המודיעין של בעלות הברית המערביות, בכל הדרגים, כי אין לגרמנים אפשרות לערוך מתקפת נגד רחבת היקף עקב מחסור בכוחות עתודה זמינים. חרף זאת, הצליחו הגרמנים לארגן ולצייד בסתר עשרות דיוויזיות עתודה לקראת מתקפת הארדנים, על ידי הקמת דיוויזיות חדשות ותגבור עוצבות שהיו מותשות מקרבות קודמים. קבוצת ארמיות B בפיקודו של גנרל פלדמרשל ולטר מודל תוגברה עד שכללה כ־300 אלף חיילים ערב המתקפה; מתוכם, כ־200 אלף חיילים במסגרת 17 דיוויזיות (5 דיוויזיות פאנצר ושתים־עשרה דיוויזיות חי"ר) נועדו להשתתף בשלב הראשון של המתקפה בארדנים, ותשע דיוויזיות נוספות נשמרו כעתודה.
הוורמאכט בסוף 1944 לא היה אותו צבא מקצועי ויעיל כבשנות המלחמה הראשונות. האבדות העצומות שספג הצבא הגרמני במהלך הלחימה בחזית המזרחית, ואובדן נגדים וקצינים מנוסים רבים, גרמו לפגיעה ממשית באיכות כוח האדם ביחידות קו החזית, כולל ביחידות העילית, והפיקוד הגרמני נאלץ לגייס לשורותיו נערים החל מגיל 16, ועד גברים בני 45–60, כדי למלא את שורותיו. עוצבות השריון והאס אס זכו לעדיפות בהזרמת כוח אדם איכותי ובהקצאת משאבים רבים יותר מיחידות אחרות, והמוראל שלהן היה עדיין גבוה; אך כוח האדם ביחידות החי"ר של הוורמאכט היה באיכות נחותה יחסית, רמת המוטיבציה שלהן הייתה ירודה מבעבר, והן הורכבו לעיתים מחיילים ללא ניסיון קרבי, ששרתו במקור ביחידות עורפיות של חיל האוויר או של חיל הים הנאצי, והוסבו לחי"ר. רוב דיוויזיות החי"ר שהשתתפו במתקפת הארדנים היו דיוויזיות פולקסגרנדיר, שכללו אחוז גבוה של חיילים חסרי כל ניסיון קרבי שנקבצו סביב גרעין של חיילים מנוסים, ורמת האימון שלהם הייתה נמוכה ביותר.
המתקפה נתמכה על ידי 1,600–1,900 קני ארטילריה ומשגרי רקטות מסוג ר. הארטילריה הורכבה מתותחים בכל הקטרים הנפוצים, החל מתותחי שדה בקוטר 75 מ"מ ועד תותחים כבדים בקוטר 210 מ"מ. ואולם, לאחר המתקפה הראשונית התקשתה הארטילריה הגרמנית לסייע להתקדמות הכוחות התוקפים. מחסור בתותחים מתנייעים, והעובדה שרוב התותחים נגררו עדיין באמצעות סוסים - בין היתר כדי לחסוך בדלק - יחד עם תנאי הקרקע הקשים בארדנים, מיעוט הדרכים באזור ההררי ופקקי התנועה שנוצרו, הקשו על הארטילריה לעמוד בקצב ההתקדמות של כוחות החלוץ הגרמניים בארדנים. גם מלאי התחמושת הארטילרית היה מוגבל בהשוואה לצבאות בעלות הברית, ואספקת תחמושת התקשתה להגיע לחזית בשל התקיפות האוויריות של בעלות הברית.
לקראת המתקפה הורה היטלר על תגבור ניכר של יחידות הלופטוואפה בחזית המערבית. חלק מהמטוסים הועברו לשם ממשימות ההגנה על שמי הרייך מפני מפציצי בעלות הברית. עקב כך, גדל מספר מטוסי הקרב החד־מנועיים בחזית המערבית מ־300 באוקטובר ל־1,770 ערב המתקפה, אך מספר מטוסי התקיפה עמד על 155 בלבד. מרבית טייסי הלופטוואפה בשלב זה של המלחמה היו חסרי ניסיון קרבי ורמת האימון שלהם הייתה נמוכה יחסית ליריביהם. עם תחילת המבצע תוכננה מתקפה אווירית מסיבית על שדות התעופה הקדמיים של בנות הברית, אך בפועל מזג האוויר הקשה הגביל את פעילות הלופטוואפה בשבוע הראשון למבצע.