Fra slutten av januar fikk Wilhelm Keitel ansvaret for forberedelsene til en aksjon mot Norge, og det ble nå sendt flere spioner til Norge i tillegg til personell på ambassaden. Bertold Benecke var leder for tysk spionasje i Norge under dekke av å være handelsattaché, han ble erklært persona non grata 1. april 1940. Etterretningens toppsjef, Wilhelm Canaris, var selv på et kort opphold i Norge i mars. Opplysninger ble i stor utstrekning hentet fra åpne kilder, for eksempel kart over havneanlegg og informasjon om Forsvarets kapasitet. Fra 19. februar, tre dager etter Altmark, bestemte Hitler at planleggingen av Weserübung skulle intensiveres. Nikolaus von Falkenhorst fikk 21. februar overraskende oppdraget med å forberede invasjonen av Norge. Samme ettermiddag skisserte Falkenhorst ved hjelp av en Baedeker reisehåndbok (han hadde «ingen anelse» om Norge) utkast til plan. Til forskjell fra tidligere planer (utarbeidet av Krancke) ville Falkenhorst okkupere Jylland og Fyn samtidig med landgangen i Norge, Falkenhorst mente kontroll over flyplassene på Jylland var nødvendig for at Luftwaffe skulle operere over Sør-Norge umiddelbart etter landgangen. Hitler aksepterte planen og bestemte at hele Danmark skulle okkuperes invasjonsdagen. Ifølge Tamelander og Zetterling var okkupasjonen av Danmark et ledd i invasjonen av Norge.