20 Августа
По приказу ГКЧП, офицерами министерства обороны, КГБ и МВД В. А. Ачаловым, В. Ф. Грушко, Г. Е. Агеевым, Б. В. Громовым, А. И. Лебедем, В. Ф. Карпухиным, В. И. Варенниковым и Б. П. Бесковым была проведена подготовка не планировавшегося ранее захвата здания Верховного Совета РСФСР подразделениями силовых структур. По оценкам экспертов, разработанный ими план захвата был безукоризнен с военной точки зрения. Для проведения операции были выделены подразделения общей численностью около 15 тысяч человек. Однако у генералов, ответственных за подготовку штурма, появились сомнения в целесообразности. Александр Лебедь переходит на сторону защитников Белого дома. Командиры «Альфы» и «Вымпела» Карпухин и Бесков просят заместителя председателя КГБ Агеева отменить операцию. Штурм был отменён. Однако, Варенников в свой книге «Дело ГКЧП» со ссылкой на материалы уголовного дела отрицает, что готовился штурм Дома Советов.
В связи с госпитализацией утром с гипертоническим кризом В. Павлова временное руководство Кабинетом министров СССР было возложено на В. Х. Догужиева, который не делал никаких публичных заявлений в течение путча.
Россия создаёт временное республиканское министерство обороны. Министром обороны назначается Константин Кобец.
В 12:00 возле Дома Советов начинается митинг, санкционированный городскими властями Москвы. На нём собрались несколько десятков тысяч человек. Организаторы митинга — движение «Демократическая Россия» и Советы трудовых коллективов Москвы и Московской области. Официально заявленный лозунг митинга — «За законность и правопорядок»
В 15:00 на первом канале Центрального телевидения СССР в программе «Время», в условиях строгой цензуры на других каналах, вышел неожиданный сюжет, позднее так описанный известным журналистом Е. А. Киселёвым:
тогда работал в «Вестях». «Вести» были отключены от эфира. Сидим, смотрим первый канал (…)И появляется в кадре диктор, и вдруг начинает читать сообщения информационных агентств: президент Буш осуждает путчистов, премьер-министр Великобритании Джон Мейджор осуждает, мировая общественность возмущена — и под занавес: Ельцин объявил ГКЧП вне закона, прокурор России, тогда был Степанков, возбуждает уголовное дело. Мы в шоке. И я представляю себе, как много людей, и в том числе участников событий, которые ловили в тот момент малейший намек на то, в какую сторону качнулась ситуация, побежали в Белый дом к Ельцину расписываться в верности и лояльности. На третий день, под вечер, встречаю Танечку Сопову, которая тогда работала в Главной редакции информации Центрального телевидения, ну, объятия, поцелуи. Я говорю: «Татьян, что произошло у вас?» — «А это я Мальчиш-плохиш, говорит Таня. Я была ответственным выпускающим». То есть она собирала папку, подбирала новости. А был порядок: пойти все согласовать. «Захожу, — говорит, — раз, а там сидит весь синклит и какие-то люди, совсем незнакомые. Обсуждают, что передавать в 21 час в программе „Время“. А тут я, маленькая, суюсь со своими бумажками». Она действительно такая крохотная женщина. «Мне прямым текстом говорят, куда я должна пойти со своими трехчасовыми новостями: „Сама верстай!“ — ну, я пошла и сверстала».
По мнению Киселева, Татьяна Сопова — «Маленькая женщина, из-за которой, возможно, провалился путч в августе 91-го года». Группа российских руководителей (Руцкой, Хасбулатов, Силаев) встречалась в Кремле с Анатолием Лукьяновым. В ходе встречи с российской стороны были выдвинуты требования, сводившиеся «к прекращению деятельности ГКЧП, возвращению в Москву Горбачёва, но особых угроз при этом не высказывалось. У Лукьянова создалось впечатление, что эти требования не носили ультимативного характера». Отсутствие ультимативности в требованиях посетителей Кремля говорило об их желании не обострять ситуацию и тем самым удержать гэкачепистов от попыток силовых действий, а также не торопить события, то есть продлить неопределенность ситуации, выгодной Белому дому.
В 17:00 по мск времени Ельцин издал указ о временном принятии на себя обязанностей главнокомандующего Вооруженными силами на территории России, назначив Кобеца председателем госкомитета РСФСР по оборонным вопросам. Спустя два часа Кобец издаёт приказы об отмене Калининым комендантского часа и возврате войск в места постоянной дислокации.