Приглашение приехать в СССР направил лично Хрущев в телеграмме: «Я должен сообщить вам, что вашего сына будут судить по законам Советского Союза. Закон есть закон, я не в состоянии вмешиваться в дела, находящиеся в полной компетенции суда. Если вы желаете приехать в Советский Союз, чтобы увидеть сына, я готов помочь вам в этом деле. Никита Хрущев. 31 мая 1960 года».
Свидания с родственниками были разрешены уже после вынесения Пауэрсу приговора.
17 августа 1960 года в Колонном зале Дома Союзов начался судебный процесс над летчиком Ф. Г. Пауэрсом. Дело рассматривала Военная коллегия Верховного Суда СССР. Взале находились государственные и общественные деятели ряда стран, советские и иностранные журналисты, юристы из Англии, США, Франции и многих других стран, а также члены дипломатического корпуса и военные атташе зарубежных стран, аккредитованные в Москве.
В специально отведенной ложе находились отец, мать, сестра, жена Пауэрса и сопровождавший их адвокат из США.
Председателем суда являлся генерал-лейтенант юстиции В. В. Борисоглебский, государственное обвинение в суде поддерживал Р. А. Руденко, защитником выступил адвокат М. И. Гринев.
После оглашения обвинительного заключения подсудимый Пауэрс на вопрос председательствующего, признает ли он себя виновным в предъявленном ему обвинении, ответил: «Да, признаю».
В ходе судебного заседания Пауэрс дал показания об обстоятельствах, связанных с нарушением им 1 мая 1960 года воздушного пространства СССР.
Виновность Пауэрса подтверждалась вещественными и письменными доказательствами, заключениями экспертов и показаниями свидетелей.
Хотя на сбитом самолете отсутствовали опознавательные знаки его государственной принадлежности, эксперты на основании изучения остатков самолета и находившейся на нем аппаратуры пришли к заключению, что этот самолет являлся дозвуковым разведчиком типа U-2 американской фирмы «Локхид» с одним турбореактивным двигателем. На частях самолета были обнаружены знаки различных фирм США. Согласно этим знакам, турбореактивный двигатель изготовлен, например, фирмой «Прат-Уитни», агрегаты запуска и электропитания — фирмами «Гамильтон стандарт» и «Дженерал электрик». Кроме того, на аппаратуре имелись обозначения, указывающие на ее принадлежность военному ведомству США.
В результате анализа документов, удостоверяющих личность Пауэрса, а также летной документации экспертами было установлено, что Фрэнсис Гэри Пауэрс принадлежит к ВВС США. Полет американского самолета планировался заранее. В полете Пауэрс контролировал пролет намеченных ориентиров и наносил на карту сведения разведывательного характера.
При производстве другой экспертизы на вопрос о том, имел ли самолет опознавательные знаки о государственной принадлежности, был дан ответ, что сбитый самолет не имел указанных знаков со времени нанесения имеющегося на нем лакокрасочного покрытия.
Проведенной технической экспертизой фотооборудования, находившегося на борту сбитого самолета U-2, было установлено, что оно имеет разведывательный характер, захват площади составляет 160–200 км. На негативах имелись изображения военных и промышленных объектов. Эти снимки давали возможность определить характер промышленных предприятий, места расположения войск и военной техники, их особенности и назначение, число и типы самолетов на аэродромах, расположение зенитно-ракетных комплексов.
Были заслушаны также результаты экспертизы радиотехнической аппаратуры и записей на магнитофонной ленте. В ходе исследования было установлено, что данная аппаратура является системой самолетных радиоразведывательных станций, предназначенных для сбора сведений о построении радиотехнической ПВО Советского Союза. Записанные на пленку сигналы нескольких типов советских радиолокационных станций, которые позволяли определить насыщенность того или иного типа работы РЛС (поиск, сопровождение и т. п.), характеристики сигналов и режимы работы радиотехнических средств, рабочие частоты, районы дислокации отдельных РЛС в общей системе. Все блоки радиоаппаратуры снабжены индексами «MP» («Military Procurements») с соответствующими условными номерами, указывавшими на то, что эта аппаратура была собственностью военного министерства США и считалась особо секретной.
Аэрофотоснимок с площадки полигона Тюра-Там (Байконур) в Казахстане, сделанный с самолета-разведчика U-2, 1960 г.
В ходе суда были оглашены результаты экспертизы оружия, находящего на борту самолета. Было установлено, что пистолет Пауэрса не относится ни к спортивному, ни к охотничьему оружию, ни к обычному оружию войскового назначения, ни к личному оружию командного состава. Как указано в экспертном заключении, пистолет предназначен для бесшумной стрельбы по людям при нападении и защите.
В результате технической экспертизы устройства блока подрыва самолета было установлено, что вес взрывчатого вещества составляет 1,4 кг и он предназначен для ликвидации самолета в воздухе и при вынужденной посадке. Блок подрыва был изготовлен фирмой «Бекман-Уитлей» (модель 175–10А).