Fellgiebel ble igjen involvert i kupplaner, i forberedelsene til Operasjon Valkyrie og forsøket på å ta av dage i juli 1944. Han prøvde å kutte Hitlers hovedkvarter (Ulvehiet) i Østpreussen fra alle telekommunikasjonsforbindelser. Han lyktes bare delvis, men kunne til slutt ikke forhindre at opplysninger om at Hitler hadde overlevd nådde Joseph Goebbels i Berlin via en separat -forbindelse. Da det ble klart at attentatet hadde mislyktes, kunne ikke Fellgiebel overstyre kommunikasjonslinjene han hadde satt opp.