שאול ברטל, בספרו "הפלסטינים מהנכבה לפדאיון, 1949–1956", טוען שהמלחמה, לפחות בכל האמור באשר לרצועת עזה ולמבואות סיני, הייתה בלתי נמנעת. זאת בשל פעילות ה"פדאיון" שהלכה והתגברה, לא רק מרצועת עזה, אלא גם מירדן ומסוריה. ספרו של ברטל, המתבסס על דו"חות מודיעין ומקורות ערביים, טוען כי למעשה מלחמת סיני מהווה הסלמה של פעולות הגמול. לאחר המלחמה, הרבו גורמים ישראליים רשמיים, כולל משה דיין עצמו, לציין כי אחת הסיבות המרכזיות שהניעה אותם לצאת למלחמת סיני הייתה הרצון לשים קץ לפעולות ה"פדאיון".
ערב המלחמה.
מאז מהפכת הקצינים החופשיים במצרים בשנת 1952, לא בוצעו שינויים ביחסים החברתיים בתוך צבא מצרים, אף על פי שהמשטר החדש ראה בכך את אחת ממטרותיו המוצהרות הראשונות. דרג הפיקוד הגבוה עדיין יצא נשכר מהפער החברתי בצבא, כפי שהיה בעת המשטר המלוכני (ראו היסטוריה מודרנית של מצרים). הדרגים הנמוכים יותר חיקו את מפקדיהם, וכך המשיך הצבא לסבול מאותו חוסר יעילות שהיה מנת חלקו במהלך מלחמת העצמאות. בעיה נוספת הייתה מחסור בידע שנדרש להפעלה יעילה של כלי הנשק שנרכשו על ידם משבע מדינות שונות.
מצרים פיזרה את מאמציה הצבאיים והפוליטיים בשלוש חזיתות שונות:
מצב זה של חולשה זמנית הקנה לישראל יתרון ברור, והוביל למסקנה כי יש ליישם פעולת מנע, בטרם תושלמנה הכנות הצבא המצרי במלואן. בצה"ל חלו שינויים רבים מאז המלחמה האחרונה: הוקם מערך המילואים, יחד עם אפשרות גיוס כלי רכב וציוד מכני כבד מהמגזר האזרחי. הושלם תהליך של קליטת חימוש חדיש (לרבות טנקים), והחלה להיבנות תורת לחימה יסודית ואחידה, אם כי יש ספק אם היא הבשילה עד מועד המלחמה.
אספקת נשק מצרפת לישראל.
ב-1955 יצאה לפועל עסקת נשק צ'כוסלובקית-מצרית, במסגרתה סופקו למצרים מאות מטוסי קרב וטנקים חדישים, וציוד לחימה רב אחר. בעקבות כך חתמה ישראל עם צרפת על עסקה גדולה להספקת נשק כבד ומטוסים. המבצע החשאי להבאת הנשק לישראל במטוסי תובלה נקרא "מבצע יונה", על שם יונה הנביא המקראי שנבלע על ידי דג גדול ונפלט מבטנו.
העסקה כללה 61 מטוסי מיסטר מדגם 4A, כ-66 טנקים מדגם סופר שרמן, כ-100 טנקים קלים AMX-13 (שכפי שעתיד להתברר, תחמושתם לא הייתה מסוגלת לחדור את שריון הטנקים המצריים, למעט בנקודות תורפה מעטות; אולם בלחימת שריון נגד שריון, לא ניתן לכוון במדויק את מקום הפגיעה בטנק), כלי רק"מ נוספים ותחמושת.
על אף חשאיות המבצע והרגישות המודיעינית של פרטי העסקה, לא התאפק בן-גוריון מלרמוז עליה ב-15 באוקטובר 1956 מעל בימת הכנסת. ראש הממשלה קרא שיר מאת נתן אלתרמן, שבו תיאר את הפריקה הלילית של הנשק בנמל הקישון, בה נכח המשורר-הפובליציסט. בסיום קריאת השיר, אמר בן-גוריון: "עד כאן דברי המשורר. בפרוזה הדלה שלי אומר רק, כי חל שינוי ניכר לטובה ביכולתו של צה"ל".
בעקבות המבצע היה צורך לבצע התאמות ושינויים בתורת הלחימה של צה"ל, כדי לנצל את יתרונותיו של הנשק החדיש. בספטמבר 1956 החלו דיונים על שינויים במבנה היחידות ובתורת הלחימה, אולם הם טרם הבשילו להחלטות ארגוניות.
ועידת סוור.
בין 22 ל-24 באוקטובר 1956 כינסו הצרפתים מושב משולש וחשאי כדי לדון, יחד עם עמיתיהם, ביוזמה הצבאית נגד מצרים. המפגש נקבע בפרוור ליד פריז בשם סוור (Sèvres). מישראל הגיע ראש הממשלה דוד בן-גוריון מלווה ברמטכ"ל, משה דיין, ראש לשכתו מרדכי בר און, ראש אגף המבצעים, מאיר עמית, ומנכ"ל משרד הביטחון שמעון פרס. הנציגים הבריטים היו שר החוץ סלווין לויד, ותת-מזכיר המדינה הקבוע, הממונה על השירותים החשאיים, סר פטריק דין. בצד הצרפתי השתתפו ראש ממשלת צרפת גי מולה, שר החוץ כריסטיאן פינו, שר ההגנה מוריס בורז'ס-מונורי והרמטכ"ל מוריס שאל.
בפני משתתפי הוועידה עמדו מספר מכשולים בדרך לפעולה המשותפת. העיקריים שבהם היו:
לאחר התפשרויות מצד כל המשתתפים בוועידה המשולשת, הגיעו הצדדים להסכמה, וחתמו על פרוטוקול הוועידה. בנוסף לכך, בסיכום הפגישה נרשמו ההתחייבויות של המעצמות כלפי ישראל, שהעיקריות שבהן היו:
מטרות המלחמה מצידה של ישראל.
מטרות המערכה, כפי שהוגדרו לצה"ל, היו:
לישראל יוחסו גם שורה של מטרות מדיניות, ובהן:
לפי ההיסטוריון ד"ר יגיל הנקין, התנהלותה של ישראל במבצע קדש הייתה חלק מ"האסטרטגיה הלאומית" שלה שכללה השגת תמיכה (במובחן מ"חסות") של מעצמה.
תוכנית המלחמה.
בהתאם למוסכם בוועידת סוור, אמור היה צה"ל ליזום פעולת-דמה צבאית בסיני, שתהווה עילה למעצמות להגיש את האולטימטום לשני הצדדים (כביכול - ולמעשה למצרים בלבד), להפסיק את האש ולסגת מאזור התעלה, כדי לאפשר את פתיחתה. בעקבות הסירוב הצפוי של מצרים, אמורות היו המעצמות לתקוף את מצרים, וצה"ל אמור היה להשתלט על כל חצי האי סיני.
הפעולה שנבחרה לפתוח את המערכה הייתה הצנחה של גדוד מחטיבת הצנחנים במעבר המיתלה. בהמשך, התוכנית הייתה ששאר החטיבה תחבור אל הכוח הזה בתנועה יבשתית, ותגיע אל מפרץ סואץ. תוכנית זו היוותה שינוי משמעותי לעומת התוכנית המקורית (שכונתה "קדש 1" והוצגה ב-5 באוקטובר), שבה יועדו לחטיבת הצנחנים שני יעדים מרכזיים: אל עריש ומיצרי טיראן. לימים, אמר ראש לשכתו של הרמטכ"ל, מרדכי בר און: "הצנחנים בוזבזו במלחמה זו. הם הוטלו במקום לא חשוב מבחינה צבאית, שהעניק, אולי, יתרון קטן בכיבוש גדת הסואץ."
כוחות חי"ר נוספים בסיוע יחידות שריון מסופחות אליהן יועדו לפרוץ בצירים הבאים: מתחם אבו עגילה לכיוון העיר אל עריש בצפון סיני, בציר שנראה היה לרמטכ"ל דיין כציר הלחימה העיקרי; לאורך מפרץ אילת ועד לשארם א-שייח' כדי להשתלט על מיצרי טיראן; כיבוש מרחב קוסיימה השולט על הציר המרכזי לעבר התעלה; כיבוש רפיח ורצועת עזה; והתייצבות בראשי הצירים במרחק של כ-15 קילומטר מהתעלה, כדי לאפשר למעצמות לבצע את חלקן ולפתוח את התעלה לשיט.
כבר בהצגת התוכנית למלחמה התגלעה מחלוקת קשה בין הרמטכ"ל דיין, לבין מפקד פיקוד הדרום והאחראי העיקרי להוציא את התוכנית לפועל, אל"ם אסף שמחוני. שמחוני טען, שהתקווה שהמצרים יאמינו שמדובר בפעולת גמול גדולה היא תקוות שווא. לדעתו, בגלל חסרונו של צה"ל בכוחות ובמשאבים, היה הכרח להטיל למערכה בשלב מוקדם את מלוא הכוחות הקיימים, כדי להשיג הכרעה מהירה ולמזער סיכונים ואבדות. התוכנית שבוצעה לבסוף (בשינויים שהוצרכו מהתפתחות המלחמה בפועל), שכינויה היה "קדש 2", כללה השהיה של הפעלת הכוחות העיקריים שבין 36 ל-48 שעות מזמן פתיחת המלחמה. בכך, לטענתו של שמחוני, ויתר המטכ"ל על גורם ההפתעה, חשף את הכוחות הלוחמים לסיכון מיותר, וסיכן את הצלחת המלחמה כולה.
"פעולת גמול" או מלחמה כוללת.
בבסיס התפישה של הפעלת כוחות צה"ל במלחמה, עמדה מחלוקת בין שתי גישות סותרות. הגישה המוגבלת, שיוצגה על ידי הרמטכ"ל משה דיין, גרסה שיש להימנע ממהלכים גדולים בשלב הפתיחה, כדי להטעות את האויב ולגרום לו להתגונן בהיקף מוגבל. רק לאחר פתיחת מבצע מוסקטר, הוא המבצע של המעצמות להשתלטות על תעלת סואץ, אמור היה צה"ל לתקוף בכוח מלא ולהשתלט על סיני. יש הגורסים שבבסיסה של תפישה זאת עמד חוסר אמון של דיין בכוחו של הצבא שעליו פיקד. לעומתם, יש הטוענים שהיה זה בן-גוריון שחשש מיכולתו המוגבלת של צה"ל, ועל כן הכתיב את מהלך הפתיחה המוגבל, כדי להמתין עד להצטרפותן של הממלכה המאוחדת וצרפת למערכה. נראה שהגישה המוגבלת השתלבה עם התפיסה של צה"ל בראשיתו, של הפעלת כוחות שריון כנספחים וכמסייעים בלבד ליחידות החי"ר, שנתפסו ככוח העיקרי והמכריע של הצבא. לעומתה, הגישה הכוללנית גרסה שיש להביא את מירב הכוח לידי ביטוי מיד בפתיחה, וזאת כדי לנצל את יתרונו של צה"ל בניידות, בתעוזה ובמהלכים מהירים. בהתאם, ביטאה גישה זו את תפיסת השריון כ"אגרוף הברזל", בכך שיתרונו של השריון הוא בכוח האש הגדול ובתמרוני תנועה מהירים, ובלחימה כיחידות שלמות ובלתי מפוצלות (הידועות בצה"ל כ"אורגניות"). במסגרת תפיסה זו, נועדו יחידות השריון להבקיע ולפרוץ במהירות את קווי האויב, וזאת מבלי לטהר אותם כליל, ולהביא להכרעה מהירה ולהתמוטטות של האויב, תוך שימוש גם באפקט המורלי של ההלם, וזאת במקום להתקוטט על כל כוח קטן בקרבות איטיים תוך איבוד התנופה. הגישה השנייה יוצגה בצה"ל על ידי מפקד פיקוד הדרום, אל"ם אסף שמחוני, וכן על ידי מפקד גייסות השריון חיים לסקוב וסגנו מאיר זורע, שלמדו את לקחי קרבות השריון של מלחמת העולם השנייה, ובעיקר את השימוש המוחץ שעשה בו הצבא הגרמני כנגד הדוקטרינה הישנה. הרמטכ"ל דיין לא היה חסיד של הגישה הזאת, כנראה מפני שהיה שבוי עדיין בתפיסה שמשלה במלחמת 1948, של החי"ר ככוח המערכה העיקרי.
תוכניתו של הרמטכ"ל משה דיין הייתה, שמהלכי הפתיחה של המלחמה ייראו למצרים כ"פעולת גמול" גדולה, ולא כמלחמה כוללת; וזאת כאמור מתוך חששו של דיין להטיל על צה"ל הצעיר עול של מלחמה כוללת ללא סיוע המעצמות. על כן פקודתו לכוחות הלוחמים הייתה להימנע ממעבר לשלב המתקדם בטרם עת, והוא נימק זאת ב"אילוצים מדיניים", מפאת חוסר רצונו לחשוף את הסיבה האמיתית. עקב כך, הוטלו יחידות צה"ל למלחמה ללא הכנה מספקת, מבלי שניתן להן להביא את מלוא יתרונן בפתיחה, וחלקן אף מבלי שאומנו די הצורך.
פעולות הסחה.
בתחילת חודש אוקטובר אירעו תקריות אלימות בגבול עם ירדן, שבתגובה להם יצא צה"ל למבצע שומרון בקלקיליה. הפעולה הסתבכה, כוח החסימה כותר ונזקק לחילוץ, ובסיומה נמנו לצה"ל 18 הרוגים ופצועים רבים. אך מעבר למטרה הטקטית, הייתה לפעולה גם מטרה של הסחה: היא נועדה להסיט את תשומת הלב מהגזרה המצרית אל הגזרה הירדנית.