Общая цель операции состояла в том, чтобы наступлением в районе Мадрида отвлечь силы мятежников и интервентов, находившиеся в Бискайе, где они продолжали вести наступление, начатое 31 марта. План состоял в смелом маневре с ограниченной целью. Он заключался в том, чтобы одновременным ударом двух групп на высоту Гарабитас из северной и южной части парка Каса-дель-Кампо окружить и уничтожить силы мятежников, занимающие Университетский городок. В качестве побочной задачи необходимо было проверить войска республиканцев в наступлении. Основным условием выполнения этого плана была внезапность.

Для выполнения намеченной оперативной цели республиканское командование Центрального фронта создало две группы:

Северную группу — под командованием командира 5-й дивизии Переа в составе неполных 89-й и 21-й бригад, 69-й бригады, 68-й бригады Кампесино и 2-й бригады Листера при поддержке 18 орудий (из них девять 105—115-мм) и 20 танков. Эта группа должна была наносить главный удар через высоту Армита (1,5 км восточнее Аравака) на высоту Гарабитас, находящуюся в центре парка Каса-дель-Кампо.

Южную группу — в составе 2-й, 68-й бригад и частей 4-й и 75-й бригад при поддержке 8 орудий и 12 танков. На эту группу возлагалась задача — ударом из района озера, что в юго-восточном углу парка Каса-дель-Кампо, овладеть высотой 660 (в километре юго-западнее высоты Гарабитас), а затем наступать на высоту Гарабитас.

Части 6-й и 7-й дивизий своими активными действиями должны были сковать мятежников в Университетском городке.

Для борьбы с артиллерией мятежников была организована артиллерийская группа дальнего действия в составе четырех 155-мм и двух.