同時，為了驗證反攻計劃的可行性與有效性，國民黨軍隊也進行了數次兵棋推演和實兵演練，包括緊縮裝載、快速下卸、商船艤裝、渡海測驗、空降多載演練等。在國民黨軍隊逃台後，士兵的數量下降，精神狀態不佳，加之美援的武器裝備並不能很好磨合演練，因此在軍演中常常出現車毀人亡的事件，其中以1965年的慘劇為甚。1965年6月24日，在台灣左營桃子園外海進行了模擬登陸演習中，有多達5輛兩栖登陸車被海浪打翻，數十人喪命。
該計劃有嚴格的安保措施，據稱當時“國光作業室”設有保防官，有特殊而嚴密的保密規定，即使同屬一處的參謀，如果不是奉命參與同一計劃的制訂，也不能詢問或打聽相互承辦的計劃，所以相互之間根本不知道所研究的內容。
保蔣困蔣：美力阻“國光計劃”實施
上世紀50年代，美國雖然與台灣簽訂《共同防禦條約》，在台灣駐有軍事顧問團，美海軍的航空母艦在台灣海峽游弋，給予台灣大量的軍援裝備物資，並協助訓練國民黨軍隊。但是，美國出於自身戰略利益的考量，堅決反對蔣介石反攻大陸，認為國民黨反攻大陸不僅不可能成功，反而可能因此喪失台灣這塊基地。
因此，駐台美軍和情報人員極盡所能地搜集相關的情報，希望發現蔣介石準備“反攻大陸”的蛛絲馬跡，並加以阻止。據朱元琮將軍回憶，美國也曾風聞蔣介石的“國光計劃”，並暗中進行偵探。1951年7月上旬，在一次酒會當中，美國顧問團團長戴倫突然詢問台“參謀總長”彭孟緝，為什麼台空降團及陸戰隊不按年度計劃訓練，且兵工廠日夜加班修理武器？在同年的8月9日，美顧問團的成員不顧台憲兵的阻止，硬闖屬“國光計劃室”中位於三峽陽明營區的“成功計劃室”查看，並派直升機飛抵上空進行盤旋偵察。同時，美在台灣海峽的巡邏艦只，密切跟蹤台灣外島的補運船只，而陸戰隊的美籍顧問還每周清點兩栖登陸車的數量。
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