Mục tiêu của đề án nhằm tăng cường công tác quản lý hoạt động tổ chức khai thác, nuôi, thu mua, chế biến và xuất khẩu cá nóc có quy củ, chuẩn hóa về tính pháp lý, tính khoa học và đảm bảo an toàn sức khỏe của người dân. Đối với các loài cá nóc không độc từ mặt hàng xuất khẩu thô, cấp đông nguyên con tiến đến chế biến thành mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Tiếp tục mở rộng hơn nữa việc nâng cao nhận thức, kiến thức của người dân trên địa bàn tỉnh về độc tố cá nóc, giảm thiểu các trường hợp ngộ độc do cá nóc gây ra, thực hiện kiểm soát cá nóc không thất thoát ra ngoài phạm vi đề án, trong suốt quá trình đánh bắt, bảo quản, vận chuyển, thu mua, chế biến, xuất khẩu. Ngư dân tiếp tục được tận thu nguồn lợi cá nóc, tăng thêm thu nhập để bù đắp chi phí xăng dầu và doanh nghiệp tăng thêm kim ngạch xuất khẩu. Cá nóc không độc từ mặt hàng xuất khẩu thô dạng nguyên con như hiện nay sẽ được chế biến thành các mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao. Đối với cá nóc có độc, từng bước nghiên cứu, chiết xuất, sản xuất các dược phẩm ứng dụng trong y, dược học. Chỉ tiêu giai đoạn 2 (2012-2015) sản lượng chế biến các mặt hàng có giá trị gia tăng đạt 400 tấn với giá bình quân 5-10USD/kg, để có thể thu được 2-4 triệu USD vào năm cuối của dự án thí điểm, giải quyết thêm việc làm cho khoảng 1.000 người.
Đề án còn nêu rõ, thông qua các phương tiện thông tin đại chúng tiếp tục phổ biến đến người dân trên địa bàn tỉnh về các loài cá nóc độc và không độc, sự cần thiết phải khai thác và sử dụng hợp lý nguồn lợi cá nóc phục vụ quốc kế dân sinh, tránh ngộ độc cá nóc gây chết người, góp phần bảo vệ chủ quyền an ninh vùng biển đảo của Việt Nam. Hoàn thiện chương trình, nội dung và tổ chức đào tạo đội ngũ người lao động trực tiếp đánh bắt, làm dịch vụ hậu cần thu mua và chế biến cá nóc xuất khẩu đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Đào tạo đội ngũ chuyên gia cá nóc của tỉnh ngang tầm với các tỉnh bạn và một số nước trong khu vực. Tổ chức triển khai thực hiện nghiêm quy định kiểm soát về khai thác, thu mua, vận chuyển, chế biến và xuất khẩu cá nóc sau khi được UBND tỉnh phê duyệt. Đẩy mạnh hơn nữa việc nghiên cứu thị trường, xúc tiến thương mại, tìm đối tác hợp tác đầu tư và xuất khẩu, nhập khẩu cá nóc theo hướng ổn định, trước mắt ưu tiên cho các công ty nước ngoài muốn làm ăn lâu dài về cá nóc tại Phú Yên. Tiếp tục nghiên cứu các vấn đề cơ bản về cá nóc như điều tra bổ sung về thành phần loài, trữ lượng nguồn lợi cá nóc ở vùng biển Phú Yên, xây dựng cơ bản bản đồ phân bố và ngư trường cá nóc, sản lượng và năng suất đánh bắt theo các loại thuyền nghề. Hoàn thiện phương pháp đánh bắt, ngư lưới cụ khai thác phù hợp, đạt hiệu quả cao. Nghiên cứu cơ bản về độc tố của cá nóc theo thành phần giống loài, các bộ phận cơ thể theo mùa vụ, độ tuổi, các vùng sinh thái; nghiên cứu quy trình công nghệ bảo quản, kỹ thuật chiết xuất, sản xuất thử nghiệm dược phẩm chữa bệnh. Nghiên cứu chế biến món ăn giàu dinh dưỡng. Xác định các loài cá nóc có giá trị kinh tế để nuôi thử nghiệm tại các địa phương ven biển của tỉnh. Thực hiện việc sản xuất giống trong tỉnh hoặc nhập khẩu cá nóc giống có chất lượng cao, quy trình công nghệ nuôi tiên tiến, hiện đại, nghiên cứu bệnh lý và thuốc thú y chữa bệnh cho cá nóc nuôi.