Авторитет «Народной воли» к осени 1880 года был очень высок и в российском и в европейском обществе. Комиссия Лорис-Меликова в августе была распущена без последствий в виде реформ в империи, а ссылки без суда и репрессии против инакомыслящих активно продолжались. Народовольцам помогало множество людей во всех слоях общества, собиравших деньги для нужд партии и даже готовых участвовать в ее опасных предприятиях. Общество ждало хоть каких-то послаблений от Зимнего дворца, спешно отремонтированного после взрыва Халтурина. В конце октября 1880 года в Петербургском военно-окружном суде начался Процесс 16-ти народовольцев, в котором обвинение было построено на показаниях покончившего с собой Г. Гольденберга. Судили Квятковского, Ширяева, Преснякова, Тихонова, Окладского, типографщиков Буха, Иванову, Цукермана и Грязнову, Мартыновского, Зунделевича, Евгению Фигнер, участников убийства губернатора Кропоткина Кобылянского, Зубковского, Булича и управляющего поместьем Д. Лизогуба Дриго, выдавшего своего хозяина жандармам и повешенного год назад. Впервые со дня создания «Народной воли» начался ее очный словесный поединок с Зимним дворцом. Присутствовавшие на суде журналисты писали отчеты в подцензурные газеты о речи Степана Ширяева, требовавшего признать в империи верховенство народа и созыва Учредительного собрания. Полные тексты речей из зала суда передавались агентам Исполнительного Комитета, не печатавших их до приговора, чтобы дать хоть какой-то шанс избежать виселицы. Речь Александра Квятковского слушало множество людей: «Нас давно называют анархистами, но это не так. Мы против государства, которое блюдет интересы немногих, мы за государство большинства, которое может быть создано только при передаче власти народу. Чтобы сделаться тигром, не надо быть им по природе. Террор защищал и охранял членов партии. Полная невозможность какой бы то ни было общественной деятельности на пользу народа, полная невозможность пользоваться свободой своих убеждений, свободой жить и дышать, заставила русских революционеров, русскую молодежь, по своим наклонностям самую гуманную, самую человечную, пойти на такие дела, которые по своей сути противны природе человечества. Это реакция природы против давления. Лучше смерть и борьба, чем нравственное и физическое самоубийство». Степан Ширяев сказал судьям: «Вы стоите на точке зрения существующих законов, мы – на точке зрения исторической необходимости». Шестерых народовольцев приговорили к повешению, остальных – к бесконечной каторге. А. Михайлов организовал передачу их прощальных писем из тюрьмы. Андрей Пресняков писал: «Ответьте за меня врагам, только без пролития посторонней невинной крови. Помилования просить не буду. Обнимаю всех в последний раз. Живите, наслаждайтесь, наполняйте землю последователями и обладайте ею. Смерть шпионам! Прощайте, друзья. До встречи в последующей жизни». Александр Михайлов передал в Петропавловскую крепость ответ товарищам: «Братья! Сильные чувства волнуют меня при этом, может быть, последнем привете. Некоторым из вас суждено умереть, другим быть оторванными от жизни и деятельности на многие годы. У нас отнимают дорогих сердцу, но тяжелый акт насилия не подавляет нас. Вы совершаете великий подвиг. Вами руководит идея, могучая нравственная сила, она будит во всем честном в России гражданский долг, она зажигает ненависть к всеподавляющему гнету. Мы любим вам, наши дорогие друзья».
Чтобы прикрыть своего секретного сотрудника Окладского, жандармы попросили царя отменить казнь ему, Ширяеву и Тихонову, заменив бессрочной каторгой. Одновременно императору в Крым Департамент полиции послал предупреждение о готовящемся покушении – революционеры направили к Ливадии маленький миноносец, закамуфлировав его под красивую яхту. Как только царь пойдет купаться – его взорвут. Письмо было на официальном бланке, за подписью директора Департамента и передано с фельдегерем. Александр II наверно поверил и долго не ходил на купания, а Морское министерство начало проверку Черного моря на предмет нахождения миноносца народовольцев.
4 ноября 1880 года А. Квятковский и А. Пресняков были повешены в Петропавловской крепости на виду всего Петербурга, собравшегося на Кронверском проспекте и Большой Дворянской улице. Ширяева через год уморили в Петропавловской, Кобылянского – в Шлиссельбургской крепости, Тихонова замордовали на каторге, там же покончил с собой Цукерман. Исполнительный Комитет «Народной воли» заявил, что после 4 ноября партия смотрит на террор не как исключение, а как на средство для достижения цели. 6 ноября столица Российской империи была заклеена листовками «Смерть тиранам»: «Месть Александру II теперь не только долг. Честь партии требует, чтобы он был убит!»
На совете Исполнительного Комитета Александр Михайлов заявил: «Теперь мы, кажется, с ним покончим!» 28 ноября организатор и телохранитель «Народной воли» был арестован на Невском проспекте Петербурга. Очевидно, надорвавшись от сверхнагрузок и многолетнего психологического напряжения, Михайлов отнес в фотоателье для увеличения единственные две фотографии казненных Квятковского и Преснякова. Когда он пришел их забирать – его взяли. На квартире Михайлова, по документам отставного поручика Константина Поливанова, куда он повел жандармов в надежде скрыться по дороге, в доме 2 по Орловскому переулку был найден динамит, оружие, листовки и прокламации «Народной воли». Вечером в здании у Цепного моста Поливанова-Михайлова незаметно опознал Окладский и Департамент полиции возликовал. Жандармы думали, что «Народной воли» пришел конец. Они не понимали, что Александр Михайлов – хранитель революционной традиции и любимец партии. Теперь все силы и средства «Народной воли» были брошены на убийство Александра II. Александр Михайлов через два года был замучен в Петропавловской крепости. Он успел узнать, что его товарищи взорвали царя, и успел оставить народовольцам свое политическое завещание, написанное и переданной на волю во время суда 1882 года. В ноябре 1880 года во главе покушения на императора встали Андрей Желябов и Софья Перовская, которым до 1 марта 1881 года оставалось прожить сто дней.
В ноябре 1880 года Исполнительный Комитет выпустил прокламацию: «Прекрасно сознавая, что наша борьба за народ и права человека есть борьба и за свободу общества, понимая всю бесцельность смертной казни и относясь к ней с омерзением как к напрасному варварству, общество молчало, когда бы один его говор смутил палача. Своею дряблостью, пассивностью оно вычеркнуло себя из ряда борющихся общественных сил. Пусть же оно не требует впредь, чтобы партия действия не принимала его в расчет при выборе момента и форм борьбы». Исполнительный Комитет единогласно решил довести до конца убийство Александра II. Народовольцы понимали, что они не только террористы и не должны тратить все свои силы на организацию взрыва царя. Андрей Желябов заявил на совете, что «Мы проживаем свой капитал». Всем было очевидно, что у террора нет будущего. С императором надо было кончать как можно быстрее и возвращаться к активной агитации и пропаганде среди студентов и рабочих. Убийство императора должно быть дать мощный толчок общественному движению во главе с партией. Желябов говорил, что нельзя рассчитывать после царского взрыва ни на какие перемены в политическом строе. Единственное, на что рассчитывали народовольцы – это на то, что «Народной воле» будет легче продолжать работу во всех сословиях Российской империи. Желябов говорил, что революционерам необходимо срочно готовить себе смену, потому что Исполнительный Комитет вряд ли уцелеет после цареубийства. Все надежды Желябова, ставшего после ареста Михайлова главой Исполнительного Комитета, были на сильную московскую группу партии, во главе с Теллаховой, Ошаниной и Халтуриным.
По просьбе Желябова Исполнительный Комитет подсчитал, сколько народовольцев может выйти на улицу с оружием в руках и поднять восстание. Получилось пятьсот революционеров и этого было очень мало. В начале осени 1880 года в доме 18, квартире 27 в Первой роте Измайловского полка поселились дворянин Борис Слатвинский и его сестра Лидия Войнова. Андрей Желябов и Софья Перовская готовили цареубийство, определяли его способ, следили за перемещениями царя, действовали в студенческих и рабочих кружках. Софья Перовская рассказала товарищам, как она бежала от жандармов, которые везли ее в ссылку в 1877 года: «Поместившись в последнюю ночь перед приездом в Вологду в отдельной комнате железнодорожного вокзала в Волхове, после двенадцати часов ночи дождалась, когда два жандарма крепко уснут, я сделала из верхней одежды куклу, положила ее на свой диван, переступила босиком через жандарма, тихо отворила дверь и вышла в зал, на улице укрылась в кустарниках, дождалась поезда на Петербург, искусно влетела в вагон без билета. Перед Петербургом при проверке билетов объяснила обер кондуктору, что потеряла свой билет, заплатила двойные деньги, доехала до столицы и пришла на конспиративную квартиру. ” Перовская создала наблюдательный отряд, который постоянно фиксировал все передвижения царя. В ее группу вошли И. Гриневицкий, А. Тырков, Е. Оловенникова, П. Тычинин, Н. Рысаков и Е. Сидоренко. Перовская и ее группа целый день проводили на улице, изображая модисток, рассыльных, уличных торговцев, зевак, разносчиков.
Зимой Александр II из Петербурга почти не выезжал и минировать железную дорогу по пути его следования было бесполезно. Зимний дворец, наконец, стали надежно охранять, и диверсия в царской резиденции также была невозможна. Покушение на императора можно было совершить только на улицах Петербурга. Из револьвера неудачно стреляли Каракозов и Соловьев, да и на револьверный выстрел осенью и зимой 1880 года к царю было бы подойти невозможно. Исполнительный Комитет принял предложение Желябова – снять помещение на одной из улиц, по которым часто ездил царь, вырыть из него туннель и заложить туда мину. В пределах нескольких минут ходьбы от подкопа должна находиться группа метальщиков новых желябовских ручных бомб во главе с Желябовым, который будет готов напасть на царя с кинжалом.