Лишь несколько месяцев спустя после получения примирительного письма Серова генерал Грибанов обратился к председателю КГБ Владимиру Семичастному с предложением установить за Пеньковским круглосуточное наружное наблюдение дома и на работе.

С помощью кинокамеры с дистанционным управлением, установленной в цветочном ящике на балконе соседей Пеньковского, удалось заснять, как он «колдует» с радиоприёмником, настраивая его на определённую волну, слушает передачу и делает какие-то пометки в блокноте.

С целью проведения более скрупулёзного наблюдения за действиями Пеньковского дома подчинённые генерала Грибанова отправили семью, жившую этажом выше, в санаторий на Черноморском побережье, просверлили отверстие в полу и установили микроминиатюрный перископ размером с булавочную головку.

В течение двух недель оперработники фиксировали, как Пеньковский фотоаппаратом «Минокс» переснимает принесённые домой документы с грифом «Сов. секретно» и орудует с кодами и одноразовыми шифрблокнотами.

Имея на руках такие «козыри», генерал Грибанов поставил перед председателем КГБ вопрос ребром: провести негласный обыск в квартире Пеньковского.

Лучшие умы Второго главка разработали план, согласно которому объект и его домочадцев удалось выманить из дома на неделю. Для этого токсикологи из спецлаборатории КГБ обработали рабочий стол и стулья в кабинете Пеньковского ядовитым составом, после чего у него на теле появилась экзема. Врачи из поликлиники ГРУ (разумеется, должным образом проинструктированые), объявили, что ему, его жене с малолетним ребёнком придётся лечь в больницу на несколько дней.

За это время сотрудники Второго главка основательно покопались в рабочем столе Пеньковского. Там обнаружили вызвавший восхищение арсенал шпионских аксессуаров: три минифотокамеры «Минокс» – любимый инструмент всех шпионов, позволяющий делать до пятидесяти снимков без перезарядки, – диктофоны, шифры, инструкции и, конечно же, несколько нераспечатанных пачек банкнот по 10 тысяч рублей каждая!

…Однажды оперработники, дежурившие у перископа, стали свидетелями, как Пеньковский рассматривает поддельный советский общегражданский паспорт. Опасаясь, что объект намеревается привести в действие план побега, председатель КГБ Семичастный, согласовав вопрос с Никитой Хрущёвым, приказал арестовать Пеньковского.

Арест произвели 22 октября, в самый напряжённый момент Карибского кризиса, в день, когда президент Кеннеди объявил об установлении американской блокады Кубы. Располагая информацией о том, что советские ракеты на острове находятся в режиме боевой готовности, Вашингтон объявил состояние «тревоги» для своих стратегических ядерных сил.

Четырьмя днями позже, когда Хрущёв заявил о готовности СССР убрать свои ракеты с территории Кубы при условии, что США вывезут своё ядерное оружие из Турции, Карибский кризис был купирован…