Flankerad av åtta generaler lovade Venezuelas försvarsminister, som själv har generalstitel, att skydda 56-årige och internationellt allt mer isolerade ledaren Nicolás Maduros auktoritet.
Därefter bekräftade även landets högsta domstol, som består av regimlojalister, att man står bakom Maduro.
– En kupp bubblar i Venezuela med utländska regeringars medgivande, säger ordföranden Maikel Moreno.
Stödet från militären har beskrivits som en nyckel för kontrollen av landet, och en del bedömare tror att det nu bara är en fråga om tid innan krigsmakten byter sida.
Stora protester
Hundratusentals människor har begett sig ut på gatorna sedan protesterna i det ekonomiskt krisande landet fick ny fart i veckan.
USA uppmanar sin icke-akuta personal vid ambassaden i Venezuela att lämna landet. Däremot utför inte USA en full evakuering, som Maduro begärt.
I ett uttalande från amerikanska UD säger man att regeringen har begränsat med möjligheter att erbjuda nödhjälp till amerikanska invånare, och säger att de ”starkt bör överväga att lämna Venezuela”.
USA kommer också att försöka att försäkra sig om att oljepengar från Venezuela går till oppositionen och inte till regimen. Det ses som ett tecken på att USA är beredda att ta till hårdare åtgärder än de vanliga diplomatiska turerna.
Kallar till säkerhetsrådsmöte
– Vad vi fokuserar på i dag är att koppla loss den illegitima Maduro-regimen från hans pengakällor, säger nationelle säkerhetsrådgivaren John Bolton, men tillägger att processen är komplicerad.
USA har också begärt att FN:s säkerhetsråd samlas för att diskutera situationen i Venezuela. Mötet planeras att ske bakom öppna dörrar och USA:s utrikesminister Mike Pompeo väntas delta.