Kế hoạch đặt các máy bay ném bom Superfortresses in ở Trung Quốc được đưa ra đầu tiên tại hội nghị Casablanca vào tháng 1-1943. Trong khi kế hoạch đang được cân nhắc, thì Hội đồng chỉ huy Mỹ-Canada, gặp nhau ở Quebec vào tháng 8, ấn định những bước đi tiếp theo ở trung tâm Thái Bình Dương bao gồm việc bao bây quần đảo Mariana. Từ nơi này các máy Mỹ có thể thực hiện các cuộc hành trình ngắn hơn đến Tokyo cũng như quân Mỹ dễ dàng tiếp tế cho bất cứ nơi nào trên Thái Bình Dương. Tháng 9, hội đồng chỉ huy kết luận rằng các máy bay B-29 ở Trung Quốc sẽ gặp nhiều khó khăn vì vấn đề hậu cần. Tuy nhiên, Tổng thống Franklin D. Roosevelt thiên về việc để các máy bay ném bom cất cánh từ Trung Quốc vì ông không thể đợi cho đến khi quần đảo Mariana bị chiếm để thực hiện các cuộc ném bom về Nhật Bản và một lẽ muốn giúp đỡ các lực lượng của Trung Quốc chống lại Nhật. Tại hội nghị Sextant ở Cairo vào cuối năm 1943, ông đã hứa với Tưởng Giới Thạch rằng các máy bay ném bom hạng nặng sẽ đến nước này. Tướng Arnold ủng hộ kế hoạch này như một biện pháp tạm thời, nhưng vẫn nghiêng về kế hoạch ném bom chiến lược được thực hiện từ quần đảo Mariana, khi mà những sân bay ở đây đã sẵn sàng.[1]

Chiến dịch Matterhorn được triển khai bởi by Brig. Gen. Kenneth Wolf vào tháng 10-1943 và được nhiệm vụ này được giao cho đơn vị điều phối chỉ huy ném bom XX Bomber Command. Ban đầu chiến dịch mang tên "Mặt trời mọc" dựa trên ý tưởng được đưa ra bởi Tổng thống Franklin D. Roosevelt tại hội nghị Casablanca và từ kế hoạch phản công "Chạng vạng" đưa ra bởi Gen. Joseph Stilwell. Theo kế hoạch, những sân bay ở Trung Quốc sẽ được tiếp tế bằng những chuyến bay xuất phát từ the Hump ở Ấn Độ. Ban đầu trong kế hoạch "Mặt trời mọc", các máy bay Mỹ sẽ xuất phát từ Quảng Tây miền Nam Trung Quốc. Nhưng trước áp lực ngày càng tăng của quân Nhật chống lại các lực lượng của Stillwell and Gen. Claire Chennault, chiến dịch Matterhorn phải dời các sân bay vào Thành Đô, một thành phố nằm sâu trong nội địa Trung Quốc.

Gen. Henry H. Arnold chấp nhận kế hoạch vào ngày 12 tháng 10 và trình lên Bộ tổng tham mưu Liên quân Hoa Kỳ sau khi thuyết phục Tổng thống Roosevelt, thông qua trung gian là Tướng Gen. George C. Marshall, rằng không thể thực hiện các cuộc ném bom Nhật Bản chừng nào quần đảo Mariana chưa nằm trong tay quân Đồng Minh. Tuy nhiên Tổng thống Roosevelt không hài lòng với kế hoạch vì theo đó chiến dịch sẽ bắt đầu vào ngày 1 tháng 6-1944. Trong khi đó ông đã hứa với Tưởng Giới Thạch rằng các máy bay Mỹ sẽ đến Trung Quốc vào ngày 1 tháng 1-1944, nhưng ông cũng đưa ra điều kiện rằng chiến dịch sẽ diễn ra trong 1 năm.

Trung tâm của chiến dịch là các máy bay ném bom B-29, có tầm bay lên đến 1,500 dặm (2,400 km); hầu hết 90% lượng bom dội lên nước Nhật là được thực hiện bởi các máy bay kiểu này.