Все это происходило на фоне участившихся случаев обострения международной обстановки. В 1957 году разгорелся турецко-сирийский конфликт, в следующем году американская морская пехоты высадилась в Ливане, обострилась обстановка на Дальнем Востоке вокруг Тайваня. Советский Союз неоднократно требовал прекратить «империалистическое вмешательство», заявляя при этом, что в противном случае СССР вынужден будет применить силу. Однако США не реагировали на эти протесты.
С начала выполнения программы полетов У-2 до 1 мая 1960 года, когда был сбит близ Свердловска Ф. Пауэрс, было произведено около 20 вылетов самолетов-разведчиков. Каждый из них заблаговременно, тщательно готовился группой Биссела с участием представителей Белого дома, ЦРУ, министерства обороны, комиссии по атомной энергии, госдепартамента и других заинтересованных ведомств.
Для создания наиболее выгодных условий для разведки объектов в глубинных районах СССР было решено часть разведывательных полетов проводить, используя авиабазы Турции и Пакистана — в частности, Пешавар. Это объяснялось тем, что, по американским данным, радиолокационное прикрытие советского воздушного пространства на границе с Афганистаном, на участке, ближайшем к Западному Пакистану, было весьма слабым. Кроме того, стартуя из Пакистана, самолеты-разведчики могли быстро выходить к самым важным для американской разведки советским объектам — полигонам для испытаний ракетного и ядерного оружия.
Для проведения разведывательных полетов из Пакистана использовали самолеты У-2, в свое время переброшенные из ФРГ в Турцию на авиабазу Адана, расположенную в малонаселенной местности, где легче было скрыть самолеты-разведчики от посторонних глаз. К тому же на юге Турции были благоприятные метеоусловия, позволявшие совершать полеты в любое время годы.
К тому времени советская разведка уже имела достаточно много сведений о технологии программы полетов У-2. Было известно и то, что советские военные объекты фотографировались самолетами-разведчиками, вылетавшими не только из Пакистана и Японии, а также с аэродромов Аляски.
Полученные в результате полетов У-2 аэрофотоснимки тщательно изучались специалистами ЦРУ. Эти снимки, по мнению американских разведчиков, представляли собой большую ценность. Они позволили вскрыть многие узлы системы советской ПВО, установить местонахождение аэродромов истребителей-перехватчиков, позиции зенитных ракет, многих радиолокационных станций и другие компоненты противовоздушной обороны, особенно вокруг крупных городов СССР. Снимки с У-2 показали, что в СССР развернуто широкое строительство атомных подводных лодок, способных нести баллистические ракеты. В то же время воздушная разведка документально показала, что в СССР не ведется сколько-нибудь значительного строительства стратегических бомбардировщиков. Снимки, выявив места расположения авиационных заводов, позволили сделать выводы о возможностях производства стратегических бомбардировщиков (они, по американским меркам, оказались весьма скромными), получить сведения о примерной численности стратегической авиации и аэродромах ее базирования.
Получение данных о ракетной программе СССР потребовало больших усилий и времени. Только через несколько лет после начала полетов У-2 американское руководство располагало обширной информацией о советских ракетах стратегического назначения. Удалось установить, что на полигоне Капустин Яр испытываются ракеты средней дальности (900—4600 километров), предназначенные главным образом для действий на Европейском театре войны. Испытательный полигон для межконтинентальных ракет был обнаружен летом 1957 года, вскоре после того как У-2 стали производить полеты из Пакистана. Он находился близ населенного пункта Тюратам (Байконур), расположенного на железнодорожной магистрали возле Аральского моря. Отсюда ракеты запускались в восточном направлении по учебным целям на Камчатке, а позднее в Тихом океане. По своему оборудованию и размаху работ Тюратам был сопоставим с американским полигоном на мысе Канаверал, где испытывались межконтинентальные ракеты США. При фотографировании объектов в Тюратаме камера У-2 запечатлела советскую МБР на пусковой установке. Там же было обнаружено оборудование для запусков искусственных спутников Земли.