Перед отъездом из Нью-Йорка в Москву в связи с окончанием срока командировки Полякова слежка КРО за ним стала круглосуточной. При погрузке его чемоданов на пароход все чемоданы оказались разбиты. Они или насаживались на шипы транспортеров, или же разбивались специально. Ящик с запасной лампой к телевизору оказался проткнутым в нескольких местах каким-то стержнем, лампа разбита. Ящик с диваном также проткнули щупом и в результате повредили обшивку. ФБР, должно быть, предполагало, что Поляковы что-то или кого-то собирались вывезти из США нелегально.
По возвращении в Москву Поляков составил отчет за период нахождения в командировке с мая 1951 г. по июль 1956 г. Его работа была признана удовлетворительной. С учетом приобретенного оперативного опыта он был назначен в центральный аппарат ГРУ. Приказом Министерства обороны СССР ему в октябре 1956 г. было присвоено звание полковника. С созданием в январе 1957 г. в ГРУ 1-го управления он становится старшим офицером 1-го направления нового управления, курируя резидентуры спецразведки в Нью-Йорке и Чикаго.
В числе других нелегалов он готовил к командировке за границу Таирову – жену агента-нелегала «Джакокоба». В 1957 г. Таирова проходила дополнительную подготовку в советской зоне оккупации Германии по вопросам предстоящего ее вывода на работу в США. Руководил подготовкой сотрудник ГРУ подполковник Попов П.С. Перед началом операции по выводу Таировой в Карлхорст прибыл Поляков с целью проверки степени готовности Таировой и занимался этим около 10 дней. В день начала операции он вместе с Поповым доставил Таирову на машине к станции метро, расположенной наиболее близко к западному сектору Берлина. И здесь Полякову бросилась в глаза стоявшая неподалеку машина «Фольксваген». Принимая во внимания характер задания, они с Поповым переговорили между собой, насколько опасно присутствие посторонних лиц при этом, и, прийдя к выводу, что это случайная машина, они выпустили Таирову наружу. Вскоре от нее было получено кодированное сообщение, что за нею ведется слежка. После проведения операции по связи со своим мужем «Джакокобом» в Нью-Йорке, они оба попали под плотное наружное наблюдение, которое осуществлялось за ними беспрерывно в течение четырех месяцев. ГРУ стало готовить вывод Таировых из США. Был принят план, составленный Поляковым, и операция прошла удачно. Таировы сумели оторваться от слежки и в соответствии с разработанным планом благополучно добрались до Москвы.
Почти одновременно с возвращением Таировых в Москву был разоблачен и арестован П.С. Попов, сотрудничавший с американскими спецслужбами с 1953 г.
Полякова стали готовить ко второй командировке в Нью-Йорк.
Ему сказали, что на обсуждении в Оперативном управлении ГРУ его кандидатура прошла на «ура». Теперь надо было ждать ответ из КГБ при СМ СССР, куда отдел кадров направил запрос для проверки кандидата.
Ответ из КГБ пришел месяца через два, в нем, как всегда, было всего одно предложение, сообщавшее, что на Полякова компрометирующих материалов не имеется.
После утверждения выездной комиссией ГРУ его кандидатуры все материалы на Полякова были направлены в Административный отдел ЦК КПСС, где выносилось окончательное решение на командировку. На военных атташе это решение утверждалось на секретариате ЦК КПСС.
Так в ожидании прошло три-четыре месяца. Наконец, знакомый кадровик шепнул Полякову, что у него все в порядке. Правда, через некоторое время он побывал еще в Отделе загранкадров ЦК КПСС, где выслушал лекцию-инструктаж о поведении за границей, о чем он расписался и сдал на хранение партбилет.
В 1959 г. Поляков прошел аттестационную комиссию ГРУ. Подписал аттестацию Полякова начальник ГРУ ГШ генерал армии И.А. Серов.
Перед выездом за границу Поляков прошел курсы подготовки. Он был обучен работе с шифрами и оперативной техникой. Одновременно с этим он прошел подготовку по системе связи КРО США, практическому использованию портативных радиостанций для прослушивания работы контрразведки.
В задании на командировку, утвержденном руководством ГРУ 2 октября 1959 г., указывалось, что Поляков назначается на должность заместителя резидента ГРУ в Нью-Йорке. На него возлагалось руководство работой группы офицеров 1-го управления, основной задачей которых являлось обеспечение агентурной безличной связи с разведчиками-нелегалами и совершенствование этой связи, а также изучение кандидатов для вербовки и вербовка агентов для обеспечения работы ГРУ с нелегальных позиций в США. Еще они должны были заниматься обеспечением Центра документами и материалами по агентурной обстановке в США, необходимыми для работы с нелегальных позиций. На связь его группе передавался ряд нелегалов.
Перед выездом за границу Полякову были еще даны письменные указания по работе в США. Ему запрещалось участвовать в проведении агентурных операций. Всю работу он обязан был строить на основе активного использования легальных возможностей и заведение доверительных связей с целью получения документальной и устной информации.