Осенью 1959 г. Поляков с женой и двумя маленькими сыновьями прибыли в Нью-Йорк. Поселившись в гостинице квартирного типа под названием «Камерун», он с первых же дней активно включился в работу. Трудился много, заставляя «крутиться» и своих подчиненных. Слежка КРО за ним началась буквально на следующий день. Американцы сразу приняли ряд активных мер по затруднению его выездов в город на автомобиле. Дважды ему приходилось прочищать и промывать бензобак, из которого он извлекал презервативы и полиэтиленовые пакеты. Во время движения они периодически перекрывали подачу бензина, и автомашина останавливалась в самых неподходящих для ремонта местах. Когда причина остановок была выяснена, он нашел способ для быстрого устранения ее. В таких случаях он становился на задний бампер и начинал раскачивать машину, отверстие бензопровода открывалось и можно было продолжать движение.
Очень часто во время остановок ему под колеса устанавливали специальные гвозди. Приходилось перед троганием с места внимательно осматривать дорогу. Трижды он извлекал такие гвозди и после этого их установка прекратилась.
Вскоре Поляков установил, что агенты ФБР оборудовали его машину сигнализатором. Сразу после покупки машина «Форд» была обследована специалистами резидентуры КГБ в Нью-Йорке, но ничего подозрительного обнаружено не было. Заметил он тогда, когда агенты ФБР стали отпускать его далеко за пределы видимости и он не фиксировал наблюдения за собой, а затем вдруг появлялись рядом с его машиной, улыбаясь ему, они не раз махали ему руками.
Нужно заметить, что в этот период Поляков очень опасался публикаций в американской прессе с обвинением в шпионаже. Было немало случаев, когда советских граждан, в том числе и сотрудников ГРУ, работавших под прикрытием в США, американцы публично обвиняли в проведении несовместимой с занимаемым статусом деятельности, поэтому он регулярно просматривал множество газет, но пока все обходилось, публикаций о нем не было.
Во второй своей командировке в США Поляков много времени отдавал совершенствованию связи с нелегалами. Он обучил искусству связи ряд своих офицеров, тех, кого считал пригодными к этой важной и сложной работе. Вел активную разработку и пытался вербовать источника документальной информации легализационных документов. Вскоре он со своими оперативниками создал такие системы связи с нелегалами, при которых отпала необходимость в личных встречах с ними в США. Была разработана такая связь, что она не могла установить источника снабжения нелегалов средствами и не выводила на лиц, осуществлявших связь. Под его руководством была разработана надежная и не привлекающая внимания проверка на слежку.
Осенью 1961 г. центр поручил Полякову задание познакомиться с командующим 1-й армией генерал-лейтенантом О’Нейли и пригласить того на обед. Поляков решил действовать через помощника командующего 1-й армией – секретаря американской делегации в ВШК ООН полковника Фейхи. Во время обеда у Полякова, который состоялся 12 октября 1961 г., он выяснил у полковника Фейхи, что командующий 1-й армией генерал-лейтенант О’Нейли очень общительный человек. Поляков спросил у Фейхи, примет ли генерал приглашение посетить советского полковника на его квартире. Американец ответил, что он предварительно выяснит этот вопрос у генерала и о результате сообщит ему. Через несколько дней Фейхи позвонил Полякову и сообщил, что генерал О’Нейли примет его приглашение. Однако, когда Поляков позвонил О’Нейли, тот предложил ему пообедать у него на квартире в семейном кругу. Генерал сказал, что это его единственный свободный день в этом месяце и он хотел бы его провести дома с семьей. После согласования с резидентом Поляков принял это приглашение. Обед действительно был семейным. На нем присутствовал О’Нейли с женой и дочерью, полковник Фейхи с женой и двумя дочерьми и Поляков с женой. Так завязались отношения Полякова с командующим 1-й армией генерал-лейтенантом О’Нейли, обладавшим огромными связями. Он изучал этого человека не только по заданию Центра. Он решил, что этот генерал поможет ему выполнить его замысел.
Что толкнуло Полякова на сотрудничество с американцами. К моменту завязывания отношения с генералом О’Нейли Поляков был уже далеко не тем офицером-фронтовиком, поднимавшим когда-то именем Сталина солдат в атаку и ни на йоту не сомневавшимся в мудрости «отца народов». Он внутренне был уже не тем ортодоксальным коммунистом-сталинистом, ставившим всегда общественные интересы выше личных. Начиная с 1953 г. он много думал, сравнивал, анализировал. Наблюдая за жизнью в США, знакомясь с жизнью европейских государств по материалам прессы, штудируя директивные материалы представительства СССР в ООН, а также речи представителей различных государств в ООН, находясь под воздействием происходивших в СССР событий политического характера, у него постепенно начали меняться коммунистические убеждения, приведшие к коренному пересмотру его взглядов на жизнь и крушению личных идеалов.