打北線之敵的最大顧慮是，在它發現我軍主力北上時可能回縮，使我軍撲空。但即使如此，我軍還可乘勢進擊膠濟路，打通魯中、膠東、渤海三區的聯係，然後休整部隊，以逸待勞，從容迎擊南線之敵，仍屬有利。而且，我軍在行動中還可以采取種種佯動措施，示形於南，擊敵於北，迷惑敵人，特別是如臨沂不守，就可能造成敵人的嚴重錯覺。隻要能爭取到幾天時間，北線之敵就難逃被殲的命運。
粟裕也考慮了南線之敵在我軍主力北上後的可能動作。在北線解決李仙洲集團前，進占臨沂之敵，很可能會認為我軍無力再戰，即沿臨（沂）蒙（陰）公路北上，加速南北對進，妄圖夾擊我軍；另一種可能是，由臨沂西開向城地區，經棗莊、臨城，向北打通津浦路，以圖與濟南南下之敵會師；也有可能由臨沂東進，打通臨沂與海州的聯係。但敵南線與北線相距150餘公裏，敵西線王敬久集團一時也難以逼近，我軍仍有較大的回旋餘地，而且敵軍無論是北進、西進或東進，都會改變其密集態勢，造成兵力分散，利於我軍爾後南下作戰。
考慮了敵方的情況後，粟裕又對我軍情況進行了認真分析。將作戰重心突然北移，可能遇到的情況是：
第一，部隊指戰員對於大踏步遠程北上作戰沒有思想準備。特別是打了勝仗以後還要大踏步後退，不容易想通。
第二，為供應和保障我20多萬部隊作戰需要，糧草、彈藥等大批物資已經從多方運集南線，一下子又要掉頭隨軍遠程北運，會給後勤、支前帶來巨大困難，任務是極其艱巨的
粟裕將上述具體分析向陳毅作了彙報，陳毅聽了十分高興，認為分析得有理有據。同時，陳毅也征詢了譚震林的意見，譚震林也立即讚同這個設想，前委其他同誌也一致同意。
5日，華野司令部即將北上殲敵的作戰預案急報中央軍委。當時，陳、粟還考慮臨沂是山東解放區的首府，在撒出臨沂之前，如能給敵人以一個打擊，在政治上將更為有利，在軍事上也可起隱蔽我軍作戰意圖的作用。因此，向中央軍委提出了個作戰方案：
第一方案，即以第2縱隊進攻白塔埠、駝峰鎮地區，發起討伐叛軍郝鵬舉部的戰鬥，以振奮我軍軍威，打擊敵人氣焰，並乘勢威脅海州，誘敵東援或北進（當時已估計到可能性不大），相機予以殲滅；
第二方案，如第2縱隊的行動能吸引敵軍東援或向臨沂挺進，則除留1個縱隊在臨沂以南監視敵人外，主力集結於臨沂以北休整以待敵之北進，再選殲敵機會；
第三方案，在第2縱隊行動後，主力即北上作戰，以1個縱隊留在臨沂地區偽裝華野司主力與敵糾纏，主力則兼程北上，徹底解決北線之敵，進擊膠濟線，威脅濟南，吸引南線之敵進至臨沂以北山區或增援膠濟線，而後我軍再全力反擊，伺機各個殲滅南線之敵。陳、粟在電報中側重講了北上殲敵的好處，提請中央軍委考慮。
電報發出的第二天，2月6日，中央軍委和毛澤東即複電批準了華野的北上作戰方案。指出：“完全同意第三方案，這可使我完全立於主動地位，使蔣介石完全陷於被動。”並且提示陳、粟，為了迷惑敵人，我軍應先在原地集結休整，對外裝做打南麵模樣，同時，我渤海地區部隊應停止攻擊，以便使北線敵軍放手南進，複電強調指出：“總之，先打弱敵，後打強敵，力爭主動，避免被動。”
不難看出，萊蕪戰役作戰方案的形成，是統帥部與戰區指揮員集體智慧的結合。中央軍委和毛澤東關於必要時放棄臨沂的指示，陳毅舍南就北的作戰方針的設想，華東野戰軍前委的作戰方案的製定和部署，上下結合，互相啟發，互相補充，一個切合實際的作戰方案就形成了。
六、安定後方：討伐郝鵬舉
為了解除後方威脅，順利在魯中殲敵，我軍決定首先發起討伐叛軍郝鵬舉的戰鬥。
郝鵬舉字騰霄，1903年生於河南省閿鄉縣城郝家巷（今屬靈寶），河南省立第4師範學校畢業。十四五歲入西北軍，經馮玉祥將軍賞識培養，於1925年到蘇聯基輔軍官學校炮科學習，因“反蘇”被開除學籍，押解驅逐出蘇聯國境。郝回國後曾在四北軍任團長、旅長，1929年蔣、馮、閻中原大戰中投靠蔣介石後，任國民黨鄂豫皖三省“剿匪”總部參議等職。1937年秋被任命為南京政府留日歸國學生訓練團少將教育長，因教育有方，得到蔣介石的賞識，郝被蔣介石任為胡宗南部中將參謀長。在西安任國民黨中央戰時下作幹訓第4團總隊長期間，曾和一個團長的妻子劉瓊勾搭成奸。1940年被胡宗南禁閉達333日之久，在此期間胡屢次欲殺郝，電蔣介石均未獲準，劉瓊與郝通奸在郝家生子後，與丈夫離婚，抱子赴重慶考入中央大學學習。
郝鵬舉1941年在西安被關押時，是由胡宗南的警衛營營長劉伯揚負責管押。後經隨郝多年的文書畢書文活動劉伯揚而得一同早潛逃過黃河。同年4月投南京奔大賣國賊汪精衛。郝曆任汪偽第1集團軍中將參謀長、軍訓部次長，1942年秋郝向汪建議設立偽中央將校訓練團。汪精衛兼任團長，郝鵬舉兼任中將教育長得到汪精衛的賞識。1943年春汪精衛為了進一步控製徐淮軍政作為今後政治資本，決定派郝鵬舉為徐淮特別區行政長官，兼保安司令。9月13日郝鵬舉一到徐州任職，就立即一手抓政權，一手抓擴軍，在短短的兩年之中競由一個警衛大隊下屬4個中隊約500人，擴建到4個整師和幾個直屬團、營，約4萬餘人。1944年1月13日，南京偽中央決定設立淮海省，任郝鵬舉為淮海省省長，兼保安司令，不久又成立偽徐州綏靖公署，郝兼任主任。