Наконец, московской резидентурой, после получения от Толкачева копий секретных документов, подробных сведений относительно его и его семьи, со всеми личными данными, номером телефона и другой информации, было получено разрешение на контакт с этим инициативником. Заместитель резидента ЦРУ в Москве Джон Гуилшер, первый секретарь политического отдела американского диппредставительства, незаметно для КГБ ушел из-под наблюдения в антракте спектакля из Большого театра и установил телефонную связь с Толкачевым.
Спустя пять месяцев после телефонного контакта этим же американским разведчиком для Толкачева вблизи его дома за телефонной будкой был заложен первый тайниковый контейнер в виде грязной рабочей рукавицы, содержащей условия агентурной связи. Затем в январе 1979 года состоялась и первая личная встреча Джона Гуилшера с Толкачевым, которому в ЦРУ присвоили псевдоним Сфера.
Дальнейшая связь с Толкачевым, с самым ценным, по словам американцев, агентом ЦРУ после Пеньковского, была организована американцами исключительно путем личных встреч с соблюдением строжайших мер конспирации.
В течение ряда лет с ним проводили в Москве кратковременные встречи кадровые сотрудники резидентуры ЦРУ Джон Гуилшер (первый секретарь политического отдела), Уильям Планкерт (второй секретарь политического отдела), Дэвид Рольф (гражданский помощник атташе по вопросам обороны), Роберт Моррис (строительная секция посольства США) и Джон Якли (бухгалтер).
Американцам длительное время удавалось, используя переодевания, маски и другие ухищрения, мастерски отрываться от слежки и тайно встречаться с Толкачевым вне поля зрения контрразведки.
В системе связи с Толкачевым ЦРУ использовало личные встречи, ближнюю и дальнюю агентурную радиосвязь, ему были переданы специальная радио- и мощная миниатюрная фотоаппаратура.
Для вызова Толкачева на встречу (по переданному ему и рассчитанному на многие месяцы графику) разведчики московской резидентуры ЦРУ использовали телефонный канал. Во время телефонных «ошибочных» звонков упоминались имена Нина, Петр или Анна, обозначавшие место очередного контакта.
Для экстренной встречи американцы в посольстве на ночь оставляли свет, освещавший одно из окон, и Толкачев, в свою очередь, оставлял свет в своей квартире или же открывал настежь форточку.
За предоставление правительству США ценной информации об электронном оборудовании военных самолетов и других электронных технологиях американцы передали Толкачеву сотни тысяч рублей.
На случай угрозы провала Толкачева снабдили ампулой с сильным быстродействующим ядом. Для него и его семьи ЦРУ разработало план нелегального выезда из СССР.
8 июня 1985 года Адольф Толкачев контрразведкой все же был арестован, и произошло это при возвращении агента ЦРУ на автомобиле с подмосковной дачи домой в Москву.
Заполучив Толкачева и имея на руках условия связи с ним, 13 июня 1985 года контрразведка вызвала американцев на очередной конспиративный контакт, оставив в условное время открытой форточку в квартире предателя в доме на Смоленской площади.
Вечером того же дня после длительной езды по городу, чтобы убедиться в отсутствии слежки, на место встречи на Кастанаевскую улицу прибыл сотрудник ЦРУ Пол Стомбаух, работавший в посольстве США под прикрытием должности второго секретаря внешнеполитической секции политического отдела и ранее не имевший контактов с Толкачевым.
Чтобы у ЦРУ преждевременно не возникло подозрений в провале Толкачева, нами был подготовлен и выведен на место встречи оперработник, загримированный под Толкачева. В момент контакта для создания видимости, что якобы американец сам привел за собой НН, они оба были задержаны разными группами захвата.
При задержании и на всем пути от Кастанаевской улицы до улицы Малая Лубянка Стомбаух был растерян, подавлен и находился как бы в оцепенении.
Во время разбирательства в приемной КГБ СССР с участием приглашенного для опознания Пола Стомбауха дежурного американского дипломата и официального представителя МИД СССР Стомбаух все-таки усилием воли взял себя в руки. Он был исключительно вежлив и корректен, держался с достоинством, но до конца официальной процедуры разбирательства упорно продолжал отрицать очевидное. Не признавал своей отобранную у него сумку с материалами ЦРУ для Толкачева (деньги, инструкции по связи, фотоаппараты в виде брелоков для ключей, книги для личного пользования) и свою принадлежность к американским спецслужбам.
За процедурой в приемной КГБ СССР последовало краткое официальное сообщение в прессе: