15 октября Яков Блюмкин был арестован. Следствие по его делу вел заместитель начальника Секретно-политического отдела ОГПУ Яков Агранов, который впоследствии печально прославился участием в необоснованных репрессиях против чекистов. На допросах Блюмкин ничего не скрывал, надеясь на снисхождение. Однако чистосердечное признание ему не помогло. 3 ноября 1929 года Коллегия ОГПУ постановила расстрелять Блюмкина Якова Григорьевича «за повторную измену делу пролетарской революции и Советской власти и за измену революционной чекистской армии».
После отзыва в Центр и ареста нелегального резидента положение Наума Эйтингона как руководителя «легальной» резидентуры ОГПУ в Стамбуле серьезно осложнилось. Вместе с прибывшим вскоре из Москвы на замену Блюмкину бывшим начальником Восточного сектора ИНО Георгием Агабековым (настоящая фамилия — Арутюнов) ему пришлось срочно приступить к реорганизации нелегальной агентурной сети всего Ближневосточного региона. В задачу Эйтингона также входило обеспечение надежной связи Агабекова с Центром через возможности своей резидентуры. Кроме того, в декабре 1929 года по поручению руководства ИНО он вынужден был принять на связь агентуру в Греции после ареста там нелегального резидента ОГПУ.
В середине 1930 года руководитель нелегальной резидентуры в Стамбуле Георгий Агабеков стал на путь измены. Он прибыл на пароходе во Францию и обратился к местным властям с просьбой предоставить ему политическое убежище. Предатель сделал ряд антисоветских заявлений, которые были опубликованы во французской и эмигрантской прессе, выдал французской и британской контрразведкам все известные ему сведения о деятельности советской внешней разведки, в том числе на Среднем и Ближнем Востоке. В результате бегства Агабекова только в Иране, где он раньше работал, было арестовано свыше четырехсот человек, четверо из которых были казнены. В июле 1931 года иранский меджлис принял специальное решение, в результате которого коммунистическая партия была объявлена вне закона, а национально-освободительное движение в стране разгромлено.
Вскоре в Берлине Агабеков выпустил книгу под названием «ГПУ. Записки чекиста», в которой назвал Эйтингона резидентом советской внешней разведки. Это обстоятельство вынудило Центр срочно отозвать разведчика в Москву, чтобы избежать различного рода провокаций.
За период служебной командировки в Стамбуле Эйтингон характеризовался как «один из лучших и ответственных оперативных сотрудников, добившийся высоких результатов».
В Москве Наум Эйтингон, сделавший «дипломатический псевдоним» Леонид Александрович Наумов своим временным официальным именем, был назначен заместителем Якова Серебрянского, возглавлявшего Особую группу при председателе ОГПУ.
Особая группа, не подчинявшаяся начальнику ИНО ОГПУ, была создана по инициативе председателя ОГПУ Рудольфа Менжинского в 1930 году с целью глубокого внедрения агентуры на объекты военно-стратегического значения за рубежом и подготовки диверсионных операций в тылу противника на военный период.
Во время работы в Особой группе Эйтингон неоднократно выезжал за рубеж, в том числе вместе с Серебрян-ским — в США, в Калифорнию, для вербовки китайских и японских эмигрантов, которые могли пригодиться советской разведке в случае начала военных действий против Японии.
При создании в США глубоко законспирированной нелегальной агентурной сети Наум Эйтингон действовал параллельно с сотрудником нелегальной резидентуры Исхаком Ахмеровым. В частности, он переправил в США нескольких своих агентов, а также внедрил в одно из американских учреждений двух своих агентов — польских евреев, выведенных из Польши в Соединенные Штаты на длительное оседание. В дальнейшем они были активно использованы советской разведкой в работе по американскому атомному проекту.
В ходе одной из поездок за рубеж Эйтингон привлек к сотрудничеству с советской разведкой японского художника Потоку Мияги, который впоследствии вошел в знаменитую группу «Рамзая» — Рихарда Зорге.
Однако, несмотря на существенные положительные результаты, Наум Эйтингон в то время не сработался с Яковом Серебрянским ив 1931 году поставил перед руководством ОГПУ вопрос о своем переводе обратно в ИНО. Он был назначен руководителем 8-го отделения ИНО ОГПУ (научно-техническая разведка), сменив на этом посту своего будущего резидента в Испании Александра Орлова.
Что же произошло с Наумом Исааковичем дальше?
На должности начальника научно-технической разведки он проработал всего несколько месяцев. Уже в конце 1931 года был командирован во Францию, а затем в Бельгию, откуда возвратился лишь в марте 1933 года.
В апреле 1933 года Эйтингон назначается на должность начальника 1-го отделения ИНО, иными словами, становится руководителем нелегальной разведки ОГПУ.