另一边，农稔祥也给了肖广足够的费用，送他启程。肖广回国后被安排在广州一家工厂工作，在有关部门安排下曾多次把假情报寄送给柬埔寨的国民党特务组织。陈扬逐渐把肖成发展为中方内线（袁庚认为，这是侦破“湘江案”的关键一招），要求肖成多了解农稔祥的活动，但千万不能主动，只用“老实，无知”的态度去接近，以争取农稔祥信任，深入到特务内部去。
1962年，农稔祥对肖氏父子的信任逐步建立起来。1963年3月下旬，新华社发布了中华人民共和国主席刘少奇将于4月底5月初访问印度尼西亚、缅甸、柬埔寨、越南四国的消息，台湾国民党当局开始布置刺杀计划。
台湾“国家安全局”经过比较，将刺杀地点选定在柬埔寨。这是因为：一、柬内部不稳，反共亲美势力强大。二、西贡有台湾的“大使馆”，距离金边较近，有利于运送暗杀器材和台特的进进出出。三、台湾在金边的特务多，很多部门有内线。（马保奉《台特务密谋暗杀刘少奇》，人民网2008年8月22日）
张霈芝等人的谋刺计划设计了几种方案：
第一，金边最大的现代夜总会，西哈努克一定会在那儿设国宴款待刘少奇，可埋伏人手于附近或乔装饭店人员，伺机将手榴弹掷向刘少奇的座驾。
第二，在刘少奇受邀欣赏电影或戏剧之公共场所，将手榴弹掷向刘少奇。
第三，把毒药放在刘少奇的食品内。不过，虽经介绍认识几名厨师，但张霈芝等人认为都不大可靠，更遑论“下毒”，此方案被否决。
至于第一与第二方案，风险大，命中率不高，又不能全身而退，也被否决。最后，终于决定在刘少奇访柬的必经之路上“挖地道、埋炸药”。引爆的时间预计在5月1日刘少奇一行从机场到金边时进行。这一计划由张霈芝、农稔祥主持，另外13人执行。这是台特执行暗杀计划的重点，投入的人力物力最多。国内有传台特企图收买机场人员，在刘少奇的座机上安放定时炸弹，以便让1955年的“克什米尔公主号”事件重演。但张霈芝的回忆根本没有提到这点，估计台特认为中共安全部门对此已提高警惕，难以下手，因此未将这一方案纳入计划。
从1961年10月到1963年，台湾特务通过南越政府驻柬埔寨代表处以“外交邮袋”方式，从西贡往金边偷运暗杀器材，包括炸药、雷管、定时器、燃烧弹、手榴弹、消音枪支等。
