Những thông tin tiếp theo cho biết Tolkachev là một chuyên gia điện tử tại một viện hàng không quân sự ở Moscow, người đã bị “lộ” bởi cựu nhân viên Cơ quan Tình báo trung ương Mỹ (CIA) Edward Lee Howard.
Khởi Đầu
Tháng 10/1985, tờ Washington Post đã mô tả Tolkachev là "một trong những điệp viên có giá trị nhất của CIA tại Liên Xô”. Trong hơn 7 năm, Tolkachev đã “qua mặt” Cơ quan Tình báo Liên Xô (KGB), cung cấp cho CIA một khối lượng lớn thông tin tình báo cực kỳ nhạy cảm và có giá trị về các hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D) quân sự của Liên Xô.
Theo những bản khai có tuyên thệ của FBI liên quan đến vụ gián điệp Howard, Tolkachev đã cung cấp thông tin về hệ thống điện tử, tên lửa hành trình và các công nghệ quân sự khác của Liên Xô. Sau đó, Liên Xô đã công khai xác nhận rằng họ đã xử tử Tolkachev vào năm 1986 vì "tội phản quốc".
Câu chuyện bắt đầu vào tháng 1/1977, trong một buổi tối mùa đông khi người đứng đầu (trạm trưởng) CIA tại Moscow rời khỏi văn phòng và lái xe đến một trạm xăng dành cho các nhà ngoại giao ở gần đó. Trong khi chờ đợi đổ xăng, ông ta rất ngạc nhiên khi có một người Nga trung niên tiến lại gần và hỏi bằng tiếng Anh rằng: “Ông có phải là người Mỹ?”. Sau khi trưởng trạm CIA trả lời “Đúng”, anh ta bỏ lại một mảnh giấy gấp trên ghế xe và rời đi.
Cuộc tiếp xúc đầu tiên này giữa CIA và “điệp viên tự nguyện” Tolkachev diễn ra trong bối cảnh KGB đã thành lập lực lượng “điệp viên mồi nhử” có nhiệm vụ làm cho các nhân viên của CIA lộ diện để họ có thể bị trục xuất khỏi Liên Xô hoặc lấy được những thông tin quan trọng về phương thức hoạt động của CIA.
Thêm vào đó, thời gian mà Tolkachev chọn để cố gắng thiết lập liên lạc với CIA ở Moscow đặc biệt nhạy cảm. Các nhân viên CIA ở Moscow đã lên kế hoạch một số hoạt động dự kiến diễn ra trong vài tháng tiếp theo nhưng kế hoạch này gặp khó khăn do đội ngũ “điệp viên mồi nhử” của KGB.
Ngoài ra, Ngoại trưởng Mỹ Cyrus Vance trong chính quyền của Tổng thống mới đắc cử Jimmy Carter lúc bấy giờ dự kiến đến thăm Liên Xô sớm để đặt nền tảng cho mối quan hệ song phương, và rõ ràng là chính quyền mới của Mỹ không muốn bất cứ điều gì cản trở kế hoạch này. Kết quả là CIA đã quyết định không trả lời mẩu giấy trên.
Ngày 3/2/1977, Tolkachev một lần nữa lại tiếp cận người đứng đầu CIA ở Moscow, lần này là ở trong xe ô tô mặc dù chiếc xe đang đỗ gần Đại sứ quán Mỹ. Anh ta tiếp tục nói ngắn gọn, để lại một mẩu giấy rồi bỏ đi. Mẩu giấy nhắc lại muốn liên lạc với một quan chức Mỹ. Căn cứ vào quyết định trước đó, CIA không có hành động nào để đáp lại lời nhắn.
Nhờ Tolkachev, Mỹ đã biết tất cả về khả năng radar của máy bay MiG - 29, tiêm kích đánh chặn được Liên Xô giới thiệu giữa những năm 1980.
Trong bức thư, Tolkachev tiếp tục đưa ra sự chỉ dẫn và các bản vẽ cho cuộc tiếp xúc ban đầu với một quan chức Mỹ. Tuy nhiên, lần này anh ta còn gửi kèm theo bản tài liệu tình báo dài hai trang liên quan đến các hệ thống điện tử của một máy bay Liên Xô.
Tài liệu này đã thuyết phục được trưởng trạm CIA mới chuyển đến, Gardner "Gus" Hathaway, và ông này đã quyết định cần phải có hành động gì đó để hồi âm. Hathaway đã gửi một bức điện tín về Washington đề nghị được phép theo dõi và liên hệ với “điệp viên tình nguyện” trên. Lần này, trụ sở CIA đã đồng ý.