С помощью врача «Радист» наряду с другими больными был вызван в поликлинику на обследование. В поликлинике он стоял на медицинском учете с 1980 г. с диагнозом «хроническая ишемическая болезнь головного мозга и сердца, гипертоническая болезнь II стадии». Причины проявления интереса к больным и их фамилии перед медиками не раскрывались. Почему он вызвался на 8 часов? А потому, чтобы «Радист» из-за прохладного утреннего времени явился в пиджаке, в карманах которого по предположению оперативников будут находиться ключи от его квартиры.
29 мая 1985 г., прибыв по вызову в нужный кабинет, «Радист» разделся в первой комнате, где с ним врач провела беседу, измерила кровяное давление и, прослушав его, отправила в смежные помещения для снятия ЭКГ.
После того как «Радист» был подготовлен для обследования на электрокардиографе, врач вышла в ближайший кабинет, что явилось условным сигналом для находившейся там под видом медсестры сотрудницы ВГУ, которая изготовила слепки ключей, изъятых из карманов висевшего на вешалке пиджака объекта. По ним в тот же день были изготовлены дубликаты ключей.
Через пару дней в целях выявления возможных самостоятельно установленных «Радистом» сигнальных и запирающих устройств, а также для получения другой информации контрразведчики под легендой проверки состояния электрооборудования работниками «Мосэнерго» посетили его квартиру. В результате было выявлено, что централизованной сигнализации и самостоятельно установленных «Радистом» сигнальных устройств в квартире не имелось. Отсутствовали на дверях комнат и запирающие устройства.
Шпион установлен. 8 июня 1985 г. специально выделенная группа сотрудников ВГУ и 6-го управления приступила к осуществлению мероприятия по негласному осмотру квартиры. Оно началось после поступления на базу сообщений о местах нахождения «Радиста», его жены, сына и брата. Контроль за их поведением осуществляли бригады наружного наблюдения. Было также предусмотрено, что в случае неожиданного появления у дома объекта в Москве его сына или брата, они будут остановлены у входа в подъезд оперативниками, действовавшими под прикрытием сотрудников милиции, доставлены в 11-е отделение милиции, где будут задержаны на время, необходимое для выхода из квартиры объекта группы проникновения.
Связь всех групп обеспечения с базой осуществлялась по телефону или с использованием аппаратуры засекреченной радиосвязи, при переговорах применялся специально разработанный код, имевшийся у всех участников операции.
В 9.30 после опробования ключей в квартиру «Радиста» вошла группа проникновения из четырех оперативных сотрудников.
В процессе осмотра группой проникновения квартиры «Радиста» был обнаружен большой комплекс материалов, анализ которых показал, что в них изложены закрытые сведения о состоянии разработок в НИИ радиостроения МРП СССР бортовых радиолокационных систем для некоторых видов советских авиационных комплексов. В совокупности все выявленные документы и обнаруженная в квартире «Радиста» радиоэлектронная аппаратура позволяли сделать вывод о шпионском характере материалов и возможной причастности его автора к агентуре спецслужб противника.
В 15.30 о результатах осмотра было сообщено на базу, а затем в соответствии с указанием фотографии обнаруженных документов и техники доложены руководству.
В связи с тем, что были добыты вещественные доказательства, неопровержимо свидетельствовавшие о проведении Толкачевым шпионской деятельности, ДОП «Радист» перевели в дело оперативной разработки с постановкой ее на учет с окраской «измена Родине в форме шпионажа».
Вечером 8 июня состоялось заседание штаба по руководству операцией. Ф.А. Щербак доложил штабу о результатах негласного обыска в квартире «Радиста», обнаруженных доказательствах, указывавших на его связь с разведкой США. В их числе он назвал собственноручные записи «Радиста», в которых шпион сообщал американцам о некоторых новых оборонных разработках в НИИ радиостроения, а также высказывал ряд личных просьб и предлагал очередную встречу с ним провести в ноябре 1985 г.
Начальник 6-го управления остановился подробно на анализе обнаруженных материалов, проведенном его оперативниками, которые единодушно согласились в мнении, что следующая явка американцев с «Радистом» должна состояться в ближайшие дни. Щербак отметил, что и он согласен со своими аналитиками, поэтому выносит предложение о негласном задержании «Радиста» 9 июня при возвращении его домой с дачи и проведении допроса в Следственном отделе КГБ СССР.
Большинством присутствовавших предложение Ф.А. Щербака было одобрено. Необходимо было изучить маршрут движения «Радиста» с дачи, выбрать участок трассы, на котором будет осуществлено негласное его задержание.
Как было известно из телефонного разговора с сыном Олегом, «Радист» намерен был выехать из дачи домой 9 июня около 20 часов.