L'idée d'une attaque aérienne sur le Japon fut évoquée, pour la première fois, au début de l'année 1942, dans le bureau de l'amiral Ernest King, à Washington D.C.
Pour mener à bien ce projet dont la réussite dépendait de l'effet de surprise, il fallait résoudre un certain nombre de problèmes.
Le raid ne pouvait être conduit qu'avec un ou plusieurs porte-avions, dont le rayon d'action limité nécessitait plusieurs ravitaillements en mer.
Les avions embarqués ne pouvaient donc être lancés qu'à proximité des côtes du Japon et, par conséquent, être interceptés par la chasse nippone.
Ces deux facteurs réduisaient sensiblement l'effet de surprise recherché.
Un capitaine du Bureau des Opérations nommé Francis S. Low suggéra d'utiliser des B-25, bombardiers légers qui, décollant d'un porte-avions, seraient capables de survoler le Japon et d'aller se poser en Chine, sur des terrains Alliés.
L'amiral King ayant approuvé ce scénario, c'est à bord du nouveau porte- avions Hornet (CV8), placé sous les ordres du commandant Marc A . Mitscher, que furent entrepris les exercices de décollage, en février 1942.
Le colonel Jimmy H. Doolittle fut chargé de conduire le raid.