Судебно-медицинская экспертиза установила, что на острие булавки, обнаруженной у Пауэрса, содержится сильнодействующий яд кураре.
Также в судебном заседании экспертом были оглашены результаты проведенного экспертного исследования карт, фотопленок и других материалов, найденных в районе падения самолета. Анализ полетной карты показал, что самолет следовал по маршруту со средней скоростью 750 км/ч, установлены маршрут и высота полета, на картах имеются заранее сделанные отметки на включение и выключение определенных агрегатов и аппаратуры на самолете во время полета над территорией СССР, причем отмечены участки маршрута, где внимание летчика должно было быть повышено. На фотоснимках содержатся объекты, сведения о которых составляют государственную тайну.
Таким образом, исследованные и изученные экспертной комиссией документальные данные позволили сделать суду вывод, что сбитый американский самолет являлся специально подготовленным воздушным разведчиком, имевшим задачу пересечь всю территорию СССР от района Памира до Кольского полуострова в целях разведки военных и промышленных объектов, важных районов страны с помощью их фотографирования. По заключению экспертов, сведения, собранные Пауэрсом в советском воздушном пространстве, составляли государственную и военную тайну СССР, охраняемую законом.
В ходе заседания 19 августа 1960 года судом была заслушана обвинительная речь Генерального прокурора СССР Р. А. Руденко, а также речь адвоката М. И. Гринева.
Кратко позиция защиты состояла в следующем.
Летчик Пауэрс выполнял приказ, и вина в нарушении воздушного пространства лежит прежде всего на правительстве США, которое официально заявило, что воздушный шпионаж против СССР является его «рассчитанной политикой». В данном случае Пауэрс является лишь исполнителем, ане основным виновником преступления. При заключении контракта с ЦРУ он не знал действительной цели поставленной перед ним задачи.
Поведение Пауэрса во время допросов показывает, что его объяснения не имеют цели обмануть следственные органы и суд, а являются правдивыми и искренними. Все то, что он рассказал, является правдой, — содержание и предмет вины были им самим отражены в своих показаниях, причем со всеми деталями, которые не оставляют сомнения в правдивости и откровенности этих показаний.
Разглашение государственной тайны в США карается наказанием в уголовном порядке, однако, несмотря на это, Пауэрс все же дал правдивые показания, чем вступил в резкий конфликт со своим работодателем.
Отец Пауэрса значительную часть своей жизни работал на шахте, затем, получив травму, вынужден был заняться сапожным ремеслом, в связи с чем не мог в должной степени финансово обеспечивать сына. Пауэрс окончил колледж, но из-за «массовой безработицы в США», не смог в дальнейшем найти работу, в связи с чем поступил на службу в ВВС США.
Политикой не интересовался, в выборах никогда не участвовал, об СССР знал только негативную информацию, публикуемую в американских газетах, к какой-либо партии не принадлежал, занят только работой с целью обеспечить будущее.
Подсудимому Пауэрсу 31 год, т. е. он достаточно молод.
Также адвокат Гринев указал в своей речи: «В своем показании от 3 мая 1960 года подсудимый Пауэрс сказал: "Я не знаю советских законов. Может быть, независимо от моих показаний и поведения, у вас полагается смертная казнь". В связи с этим необходимо подчеркнуть, что советский уголовный закон такого формального подхода при вынесении приговора к лицу, совершившему даже тяжкое преступление, не знает. Советский суд является судом гуманным, в котором мотивы формального требования закона не являются единственными и главными. Вынося судебный приговор, наш суд никогда не руководствовался соображениями жестокости и мести… Ваш приговор будет еще одним из многочисленных примеров гуманности советского суда и явится резкой противоположностью тому отношению к человеку, которое имеется у хозяев Пауэрса — Центрального разведывательного управления, правящих реакционных сил США, пославших его на верную смерть и желавших его смерти».
Работой адвоката Гринева на следствии и в суде Пауэрс был недоволен: «До суда у меня было четыре встречи с моим защитником общей продолжительностью не более пяти часов. По моим подсчетам обвинение использовало более тысячи часов моего времени, готовя дело для суда. Такое соотношение не представлялось справедливым».
Как вспоминает Пауэрс, при подготовке к суду он предложил адвокату Гриневу: — «Может, мы прорепетируем мои показания в суде, посмотрим, что следует и чего не следует говорить? «В этом нет необходимости, — сказал Гринев. — На суде будут задаваться те же вопросы, что и во время следствия, никаких трудностей не возникнет».