Заказ на разработку и создание самолета-разведчика дали фирме "Локхид". Надо отдать ей должное, с поставленной задачей фирма справилась блестяще. "У-2", гибрид одноместного истребителя и планера, обладал целым рядом уникальных технических характеристик. Длина самолета была 15 метров, размах крыла - около 30 метров, взлетный вес - 9300 кг. Машина могла находиться в воздухе в течение 10 часов, пролетая за это время от 6000 до 8000 км. Максимальная скорость нового самолета была 900 км/ч, но самым главным достоинством его было то, что он мог подниматься на высоту до 33 км, что делало его неуязвимым для всех самолетов и ракет того времени. В дополнение к этому корпус самолета, сделанный из искусственных материалов и клееной фанеры, был покрыт особой эмалью, поглощающей радиолучи радаров, что теоретически делало "У-2" первым "самолетом-невидимкой". На его борту специалистами ЦРУ было установлено восемь новейших сверхсекретных фотоаппаратов с высокой разрешающей способностью и общей полосой захвата в 780 км. Кроме того, самолет-шпион был оснащен и сложной аппаратурой для радиоразведки.
Все работы по созданию "У-2" проводились в атмосфере абсолютной секретности. Авиационная база Райт-Петтерсон в штате Огайо, по воспоминаниям очевидцев, охранялась так же тщательно, как ядерный центр в Лос-Аламосе. Практически все соприкасавшиеся с проектом люди, не исключая и сотрудников ЦРУ, прошли серьезную проверку на детекторе лжи. Руководил всей программой Р. Биссел, заместитель директора ЦРУ. Построенный самолет быстро прошел необходимые летные испытания, и уже 1 августа 1955 года "У-2" официально совершал первый вылет. Для эксплуатации самолетов-разведчиков в Центральном разведывательном управлении было создано сверхсекретное подразделение "10-10", специальное подразделение воздушной разведки. Часть других "У-2" предоставили НАСА, и несколько самолетов передали 4028-й эскадрилье 4080-го разведывательного авиакрыла стратегического авиационного командования ВВС США.
Понимая, что необычный самолет рано или поздно привлечет к себе внимание, А. Даллес запустил в прессу упреждающую дезинформацию. Об "У-2" сообщалось, что он предназначен для исследования погоды и принадлежит НАСА, что созданы три эскадрильи для изучения метеорологической обстановки, расположенные на базах в Атсу (Япония), Инджирлик (Турция) и Эдварс (США). (В действительности же основные силы подразделения "10-10" первоначально размещались в Западной Германии.) После отвлекающей дымовой завесы в середине 1956 года А. Даллес получил разрешение Эйзенхауэра на проведение разведывательных полетов "У-2" над территорией СССР. Президент, конечно же, отдавал себе отчет, что речь идет о грубом нарушении государственного суверенитета Советского Союза, но не мог устоять перед соблазном получить качественно новую развединформацию о главном противнике. Вся операция, первоначально задумывавшаяся как кратковременная, получила в ЦРУ кодовое наименование "Перелет".
Первый полет "У-2" над советской территорией состоялся 4 июля 1956 года. Самолет взлетел с американской авиабазы в Висбадене (ФРГ) и пролетел над Москвой, Ленинградом и Прибалтикой. В отчете говорилось, что самолет-шпион "прошел над двумя наиболее серьезно обороняемыми районами в мире. Полет был удачен. Советская система ПВО не открыла огня". Фотографии, сделанные новейшими фотокамерами с фокусным расстоянием в 90 см, поразили специалистов качеством изображения. Руководитель проекта Р. Биссел отмечал: "Детали были видны настолько четко, что можно было прочесть хвостовые номера на бомбардировщиках".
Окрыленное первым успехом, германское подразделение "10-10" в том же месяце провело еще пять разведывательных полетов над территорией СССР. Самолеты вторгались в советское воздушное пространство на высоте свыше 20 км, большую часть времени планировали с выключенными двигателями, радиопереговоров в эфире не вели. В результате этих полетов аналитики ЦРУ, после расшифровки фотографий, смогли вскрыть многие элементы советской системы ПВО, принципы ее действия, установить аэродромы истребителей-перехватчиков, расположение зенитной артиллерии и радиолокационных станций. Помимо этого, были сфотографированы базы советского ВМФ и другие важные объекты. Сколько всего полетов "У-2" было совершено над территорией Советского Союза, точных данных нет. По мнению одних исследователей, за время с 1956 по 1960 год было 30 таких полетов. Другие, подсчитавшие полеты всех американских самолетов-разведчиков, а не только одних "У-2", за 10 лет, начиная с апреля 1950 года, полагают, что американцы 81 раз вторгались в воздушное пространство и территориальные воды СССР. По их же данным, 20 самолетов США так никогда и не вернулись на базы.