Вторжение в воздушное пространство СССР 1 мая 1960 года планировалось длительное время и готовилось самым тщательным образом. Об этом до поры до времени не знал и Пауэрс. Но то, что командование подразделения «10-10» готовило для этого именно Пауэрса, сомнений никаких не вызывает. Ведь не случайно Пауэрс был предварительно ознакомлен с аэродромом в Пакистане и с военно-воздушной базой в Норвегии.
В августе 1958 года он перегонял из Турции в Норвегию на аэродром Будё самолет У-2 через Пакистан и ФРГ. На аэродроме же в Пешеваре (Пакистан) Пауэрс был дважды.
В мае 1958 года срок контракта с ЦРУ у Пауэрса истек, но был продлен на два года, а с января 1960 года еще на два года. Пауэрс утверждал, что этот контракт был последним и продлевать его вновь он не имел намерения.
О преднамеренности полета, о его тщательной подготовке свидетельствует многочисленная техническая аппаратура. Организаторы полета У-2 предусмотрели все до мельчайших деталей, от астрономического блока, предназначенного для определения координат местонахождения самолета, до рыболовных крючков и ценностей на случай приземления шпиона на территории Советского Союза.
На самолете был установлен магнитофон с запасом пленки на восемь часов непрерывной работы. В магнитофоне имелось специальное устройство, предназначенное для уничтожения его в особых условиях. В своем заключении эксперты указывают, что этот магнитофон является частью аппаратуры радиотехнической разведки, имевшейся на самолете «Локхид У-2» и предназначенной для обнаружения радиоизлучений. На магнитофонной лепте во время полета над территорией СССР Пауэрсом были записаны сигналы наземных радиолокационных станций обеспечения противовоздушной обороны Советского Союза.
На самолете был специальный разведывательный аэрофотоаппарат. Пролетая над советской территорией на высоте около 21 тысячи метров, Пауэрс произвел фотографирование на участке от советско-афганской границы до Свердловска, общий же запас пленки позволял сфотографировать маршрут длиной 3500 километров, то есть обширные районы Советского Союза.
Аэрофотоснимки, сделанные Пауэрсом, содержали разведывательную информацию относительно промышленных и военных объектов и могли быть использованы для составления и исправления топографических карт. На этих снимках были отчетливо видны линии железных и шоссейных дорог, аэродромы и самолеты на них, различные промышленные сооружения и т д.
Эти вещественные доказательства шпионского характера полета не должны были попасть в руки советских властей. Поэтому около кабины летчика был установлен блок подрыва самолета, предназначенный для ликвидации самолета в воздухе или на земле. Этот блок имел дистанционное управление, и разрушительная сила взрывчатого вещества обеспечивала полное уничтожение самолета, приборов и оборудования. Командир подразделения «10-10» полковник Шелтон напомнил перед вылетом Пауэрсу, что в случае вынужденной посадки или оставления самолета он должен уничтожить оборудование путем нажатия двух рычагов.
Шпионское снаряжение Пауэрса состояло также из ампул для поджигания легковоспламеняющихся материалов, дымовых сигналов, карты масштаба 2000000 с нанесенным красным карандашом маршрутом полета от государственной границы Афганистана с СССР до аэродрома Будё в Норвегии, навигационная карта для полетов реактивной авиации масштаба 2000000 также с обозначенным маршрутом от Пешевара до Будё. На этой карте проложен маршрут – 6000 километров, из которых 4700 – над территорией СССР. Во время полета от границы Афганистана до Свердловска Пауэрс делал на карте отметки о состоянии погоды, времени пролета ориентиров, а также о месте нахождения аэродромов, бензоскладов, нефтехранилищ и промышленных объектов.
На вопрос, знал ли он о предстоящем полете над территорией Советского Союза, Пауэрс ответил так: «Хотя официально нам не говорили, но в августе 1959 года мне стало ясно, что полеты над территорией Советского Союза мы будем совершать. Я сделал это заключение из того, что в то время к нам поступила новая модель самолета У-2, которая обладала большим потолком. Если максимальный потолок действия самолета был ранее от 60 до 67 тысяч футов, то новая модель У-2 имела потолок от 66 до 69 тысяч футов».
Как показал Пауэрс, полет самолета был запланирован на 1 мая 1960 года с аэродрома Пешевар, на который он прибыл 28 апреля вместе с командиром подразделения «10-10» и еще примерно с двадцатью пилотами и лицами обслуживающего персонала. В обязанности последних входило техническое оснащение самолета и его подготовка к полету.
О целях своего шпионского полета Пауэрс на следствии показал: