Однако наибольший интерес у советской контрразведки вызвали периодические манипуляции Пеньковского в его квартире у окна, выходящего на Москву-реку. На противоположном берегу на чердаке дома напротив квартиры Пеньковского контрразведка КГБ разместила стационарный пост наблюдения с кино- и фотоаппаратурой, оборудованной мощной оптикой. Таким образом, КГБ смог зафиксировать эпизоды фотографирования Пеньковским каких-то документов предположительно с помощью фотоаппарата «Минокс». Оперативным путем было установлено, что эти документы носили секретный характер, и Пеньковский, полковник ГРУ, тайком брал их домой из специальной библиотеки штаб-квартиры советской военной разведки.
Все собранные контрразведкой материалы были доложены Семичастному, новому руководителю КГБ, который сразу связался с Серовым, своим бывшим начальником, направленным ЦК партии из КГБ на укрепление рядов ГРУ. Серов лично хорошо знал Пеньковского и специфику его работы в ГРУ. Возможно, Серов убеждал себя, что Пеньковский, работая с агентурой ГРУ в Москве, использует свою квартиру для документирования полученных от своих источников сведений, и потому не санкционировал передачу материалов следователям. Можно также предполагать, что Серову не хотелось портить отношения с высокими покровителями Пеньковского, такими, как Варенцов, маршал артиллерии и ракетных войск, а также с тестем Пеньковского, генералом Гапановичем. Оба активно способствовали успешной карьере Пеньковского, а он этого и не скрывал, постоянно благодарил своих покровителей дорогими западными подарками. Кроме того, Серов, вероятно, думал и о том, что его репутация может пострадать из-за личных контактов с Пеньковским, если бы начались полномасштабные следственные действия Комитета госбезопасности. А может быть, Серов, названый в мемуарах Хрущева «простым, до наивности простым человеком», особо не мучил себя такими сложными вопросами?
Так или иначе, но бригада сотрудников 7-го Управления КГБ получила указание продолжать рутинный сбор информации в отношении Пеньковского. Руководитель оперативно-технического отдела «семерки» поставил задачу своим подчиненным скрытно сфотографировать тексты документов, которые приносил домой Пеньковский. Для установки специальной фотокамеры было дано указание использовать цветочные горшки, стоявшие на подоконнике, где Пеньковский фотографировал документы. Однако такое задание руководства «семерки» выполнить было чрезвычайно трудно. Имевшиеся в арсенале КГБ специальные фотоаппараты с автономным электропитанием (а Пеньковский иногда передвигал горшки) не помещались под цветок и, главное, издавали во время съемки слабые шелестящие звуки. Полностью бесшумных фотоаппаратов в то время не было, и для звукоизоляции фототехнику часто помещали в большие специальные контейнеры. А Пеньковский мог услышать в полной тишине своей квартиры странные звуки из цветочного горшка, фотографируя рядом с ним документы.
Пеньковский в окружении цветочных горшков готовится фотографировать «Миноксом» секретные документы (из архива Keith Melton Spy Museum)
В оперативно-техническом отделе 7-го Управления КГБ разгорелись нешуточные споры о том, как всё-таки сфотографировать тексты документов, находившиеся на подоконнике, и получить уликовые материалы? Рядовые сотрудники «семерки», постоянно фиксируя действия Пеньковского, давно были уверены, что имеют дело со шпионом. Как нередко бывало в практике КГБ, начальство давило на своих подчиненных, которые пытались доказать, что цветочный горшок не подходит в качестве камуфляжа и нужна принципиально другая система конспиративной фотосъемки для доказательства шпионской деятельности Пеньковского.
Одним из активных участников этой оперативно-технической группы был офицер-техник Юрий Озеров, родной брат знаменитого радиокомментатора Николая Озерова. Именно он, как впоследствии вспоминали ветераны контрразведки КГБ, пошел на прямой конфликт с руководством 7-го Управления, доказывая невозможность конспиративной фотосъемки из камуфляжа «цветок».