1942年（昭和17年）7月15日に海軍潜水学校の普通科学生として採用され、同年12月に特殊潜航艇「甲標的」講習員（第6期）となる。ここで、同室となった仁科関夫中尉（海兵71期）と共に、「魚雷を人間が操縦し、敵艦への命中率を高くする」という、のちの「回天」の原型となる人間魚雷を発案した。黒木は仁科と共に、時には自身一人で嘆願するが、1943年（昭和18年）12月28日に永野修身軍令部総長から「それはいかん」と却下された。しかし、マーシャル諸島失陥やトラック島空襲によって日本軍は著しい戦局悪化をたどっていたため、1944年（昭和19年）2月26日、ついに中央は海軍工廠魚雷実験部に対して黒木・仁科両者が考案した人間魚雷の試作を命じたが、同時に「乗員の脱出装置が無いのでは（兵器として）採用しない」との条件が付された。それでも黒木・仁科両者はその条件を受け入れたことで試作は続行され、同年4月には試作された人間魚雷に「○6（マルロク）」の仮名称が付き、艦政本部では担当主務部を定めて特殊緊急実験が開始された。こうして同年7月に試作機が完成し、即刻大入島発射場で試験が行われたが、条件として付いた「乗員の脱出装置」が未完成だったために装備されなかったほか、試験終了後に兵器として採用するために新たな問題点がいくつか挙がったが、これらの課題は結局終戦まで未解決のまま、すなわち発進すれば生還不可能・必死必殺の特攻兵器となった。同年8月1日、米内光政海軍大臣によって正式に日本軍の兵器として採用され、黒木・仁科両者の考案は最終的に認められたこととなった。1944年（昭和19年）8月15日、大森仙太郎特攻部長は「この兵器（回天）を使用するべきか否かを、判断する時期だ」と発言、明治維新の船名からこの兵器を「回天」と命名した。そして同年9月1日、山口県大津島に黒木・仁科と板倉光馬少佐が中心となって「回天」基地が開設され、全国から志願で集まった搭乗員で9月5日から本格的な訓練が開始された。これが、「回天」特攻の始まりである。
米英戦争の初期、デトロイト包囲戦に続いて、ウィリアム・ハル准将の指揮するアメリカ軍が降伏した。デトロイトを回復するためにアメリカ軍は北西方面軍を結成した。この軍をジェイムズ・ウィンチェスター准将が短期間指揮したが、ウィリアム・ハリソンがアメリカ正規軍の少将に任ぜられ、北西方面軍指揮官となった。ハリソンの進軍は悪天候と物資の欠乏に悩まされた。1813年1月22日、ウィンチェスターが指揮していた前衛部隊が、フレンチタウンの戦いで敗北した。ハリソンはその本隊をモーミー川、すなわちマイアミ・デュ・ラック川まで後退させ、暫定でアメリカ合衆国陸軍長官を務めていたジェームズ・モンローからの叱責があったものの、即座に進軍することを止め、その代わりに前進を再開したときに使うことになる川と道を守るための砦幾つかの建設を命令した。その中でも重要な砦がモーミー川沿いのメグズ砦（オハイオ州知事リターン・J・メグズに因んで名付けられた）とサンダスキー川沿いのスティーブンソン砦の2つだった。ハリソンは最終的に4,000名となる兵士（大半が民兵）の軍隊と共にモーミー川を下ってメグズ砦の建設地に行き、1813年2月1日に砦の建設を始めた。ハリソンは凍ったエリー湖を渡って対岸のアマーストバーグにあるイギリス軍陣地に奇襲攻撃を掛けることも考えたが、湖の氷が割れ始めようとしており、まだ未完成の砦に戻った。後方に残していた士官であるジョエル・B・レフトウィッチが、この任務に割り付けられた民兵隊の徴兵期間が切れるために、部下を全て帰らせていたことがわかった。砦の建設が止まり、切り出されていた木材はたき火に使われた。ハリソン指揮下のオハイオ州とケンタッキー州の民兵も徴兵期限が切れようとしていたので、その軍隊を解隊し、オハイオ州シンシナティに行って、新たな軍隊を立ち上げることにした。砦を完成させるために工兵少佐のエリエザー・D・ウッドを残していった。守備隊は第17および第19アメリカ歩兵連隊の制服も貧相な数百名であり、これにやはり徴兵期限が間もなく切れるペンシルベニア州とバージニア州の民兵が加わっていた。砦はモーミー川の南岸、マイアミ早瀬の近くにあった。川の対岸にはイギリス軍マイアミ砦の廃墟があり、1794年にフォールン・ティンバーズの戦いが起きた戦場だった。メグズ砦の敷地は8エーカー (32,000 m²) あり、当時の北アメリカでは最大のものだった。防御柵は高さ15フィート (4.5 m) の棒杭の囲いであり、8棟の小要塞を繋いでいた。北面はモーミー川で守られ、西面と東面は谷になっており、南面のみが木を切りはらわれて開けた斜面になっていた。早春は悪天候が続き、まだ脆弱だった砦に対してイギリス軍の攻撃を妨げていた。デトロイト前線のイギリス軍指揮官ヘンリー・プロクターは、プレスク・アイル（現在のペンシルベニア州エリー）への攻撃を急かされていた。そこではアメリカ軍がエリー湖を支配するための船隊を建造しており、プロクターはそこそこの援軍が得られなければ攻撃できないとしていた。その代わりにメグズ砦を攻撃し、夏の作戦のためのアメリカ軍準備を妨害し、あわよくば物資を捕獲しようと考えた。ハリソンはプロクターが出撃準備をしている情報を得て、300名の援軍と共にモーミー川を急ぎ降り、砦の守備隊を1,100まで増やした。ケンタッキー州知事アイザック・シェルビーを説得して、グリーン・クレイ准将の指揮下に1,200名のケンタッキー州民兵旅団を招集させた。クレイの旅団はハリソンの後を追ってモーミー川を下ったが、砦が包囲されるまでには間に合わなかった。