На заседании ЦК 16 октября Ленин вновь выступил с речью, в которой обосновывал необходимость революционного восстания. Однако некоторые участники совещания (Г.И. Бокий, М.М. Володарский, В.П. Милютин) говорили в своих выступлениях о равнодушии масс к большевистским лозунгам, а Л.Б. Каменев и Г.Е. Зиновьев вновь возражали против восстания. Большинством голосов – 19 против 2 (Каменев и Зиновьев) и 4 воздержавшихся – была принята резолюция о «всесторонней и усиленной подготовке вооруженного восстания».
В тот же день, 16 октября, полки столичного гарнизона заявили, что они не выполнят приказа Керенского и не покинут Петроград. В тот же день по приказу Троцкого пять тысяч ружей было роздано отрядам Красной гвардии. Через два дня, 18 октября, Троцкому был задан вопрос в Совете о слухах по поводу подготовки большевиками восстания и раздаче оружия красногвардейцам. Ответ Троцкого гласил: «Решения Петроградского Совета опубликованы… У революционного парламента… не может быть решений, которые неизвестны рабочим. Мы ничего не скрываем. Я объявляю от имени Совета, что мы не принимали никаких решений о вооруженном восстании». Чисто формально Троцкий был прав: действительно, Петроградский Совет таких решений не принимал.
Это заявление Троцкого поспешил поддержать в своем выступлении Каменев, который в принципе осудил курс на восстание. В этот же день Каменев и Зиновьев опубликовали письмо, в котором критиковали политику ЦК и практически подтвердили распространившиеся слухи о готовности партии начать восстание. В своих письмах к членам РСДРП(б) Ленин сурово осуждал действия Каменева и Зиновьева, называя их «штрейкбрехерами», квалифицировал их письмо как «тяжелую измену» и потребовал их исключения из партии.
В тот же день Троцкий, обеспокоенный тем, что после выступления Каменева Ленин решит, что у них с Троцким общая позиция по вопросу восстания, поспешил к Ленину для объяснений мотивов своей речи. Но Ленин не только не осудил Троцкого, но в письме в ЦК РСДРП(б) полностью оправдал его выступление и обрушился с критикой на Каменева. «Увертка Каменева на заседании Петроградского Совета есть нечто прямо низкое; он, видите ли, вполне согласен с Троцким. Но неужели трудно понять, что Троцкий не мог, не имел права, не должен перед врагами говорить больше, чем он сказал».
21 октября полковые комитеты Петроградского гарнизона приняли резолюцию, подготовленную Троцким. В ней выражалось недоверие Временному правительству и обещание «передать в распоряжение Всероссийского съезда все свои силы до последнего человека… Мы– на наших постах, готовые победить или умереть».
Временное правительство пыталось взять ситуацию под контроль, добиваясь подчинения петроградского гарнизона и разоружения рабочих отрядов Красной гвардии. Верховный главнокомандующий Духонин направил телеграмму в Петроградский Совет, в котором требовал «немедленного прекращения большевиками насильственных действий, отказа от вооруженного захвата власти, безусловного подчинения действующему в полном согласии с полномочными органами демократии Временному правительству».
Троцкий же объявлял такие требования попытками разоружить революцию перед лицом наступления контрреволюционных сил. Одновременно он продолжал активные выступления в массовых аудиториях с революционными призывами. 21—22 октября на фабриках, заводах, в казармах, учреждениях Петрограда проходили митинги, на которых выступали Бубнов, Володарский, Калинин, Коллонтай, Луначарский и другие. В своем выступлении 21 октября в Народном доме Троцкий говорил: «Советская власть уничтожит окопную страду. Она даст землю и уврачует внутреннюю разруху. Советская власть отдаст все, что есть в стране, бедноте и окопникам. У тебя буржуй две шубы – отдай одну солдату… У тебя есть теплые сапоги? Посиди дома. Твои сапоги нужны рабочему».
Очевидец этого выступления Троцкого писал: «Зал был почти в экстазе. Казалось, что толпа запоет сейчас без всякого сговора какой-нибудь революционный гимн… Предлагается резолюция: за рабоче-крестьянское дело стоять до последней капли крови… Кто за? Тысячная толпа, как один человек, вздернула руки». «Пусть ваш голос будет вашей клятвой поддерживать всеми силами и со всей самоотверженностью Совет, который взял на себя великое бремя довести победу революции до конца и дать людям землю, хлеб и мир», – говорил в заключении собрания Троцкий.