В течение всего 1985 г. и в начале 1986 г. Эймс усиленно занимался итальянским языком, готовясь к предстоящему назначению в резидентуру ЦРУ в Италии. В Рим он приехал в середине 1986 г. Там, как и в прошлых командировках, ему не удалось блеснуть успехами на оперативном поприще. Он по-прежнему много пил, часто засыпал прямо в кабинете после обеда, редко занимался оперативной работой лично и опаздывал с предоставлением финансовых отчётов. Однако, находясь в Италии, Эймс не прерывал контактов с КГБ.
В 1989 г. он возвращается в Вашингтон на прежнюю должность. В том же году у Эймсов родился сын Пол. В октябре 1990 г. Эймса переводят в созданный за два года до этого контрразведывательный центр, где он занимается аналитической работой, связанной с проникновением в КГБ. В августе 1991 г. Эймс временно возвращается в отдел Советского Союза и стран Восточной Европы начальником так называемой «рабочей группы по КГБ», в задачу которой входило окончательное разрушение КГБ СССР. В конце сентября 1991 г. группа была ликвидирована, а Эймс получил назначение в Центр по борьбе с наркотиками, организационно входящий в состав Разведывательного директората ЦРУ.
В Центре Эймс отвечал за причерноморские страны и Балканский полуостров. В его задачу входила координация действий всех спецслужб США и сотрудничавших с ними зарубежных спецслужб, а также организация обмена информацией между ними. Но и на новом месте Эймс продолжал сотрудничество, теперь уже с российской разведкой, ухитряясь по-прежнему доставать сверхсекретные материалы, не имеющие никакого отношения к его служебным обязанностям.
По официальной американской версии, аресту Эймса предшествовала кропотливая работа по выявлению советского агента в рядах ЦРУ. Начало ей положили многочисленные аресты американской агентуры в СССР в 1985–1986 гг. Первоначально все эти разоблачения приписывались сотруднику ЦРУ Эдварду Говарду, бежавшему в СССР в сентябре 1985 г. Однако через некоторое время стало ясно, что не все провалы можно отнести на его счёт.
В декабре 1985 г. директор ЦРУ Уильям Кейси распорядился принять все возможные меры по выяснению причин начавшихся провалов агентуры в СССР. Во исполнение этого приказа в ЦРУ была создана специальная группа из четырёх человек, которая занялась анализом всех имеющихся по этому вопросу материалов. Но в 1988 г. эти работы были заморожены, так как ввиду создания контрразведывательного центра ЦРУ усилия контрразведчиков были сосредоточены на решении организационных вопросов. В этом отношении история с Эймсом лишний раз наглядно показала, насколько «полезной» оказывается реорганизация спецслужб для результатов их деятельности.
Сыграла свою роль и недобросовестность ряда сотрудников ЦРУ, которые, подозревая, что многие из их агентов провалены, предпочитали из карьеристских побуждений не обращать на это внимание и готовить свои аналитические доклады на основе написанных этими агентами под диктовку КГБ сообщений. По данным сенатского комитета по разведке, президентам Рейгану, Бушу и Клинтону было направлено как минимум 11 таких недостоверных сводок.
Однако в 1991 г., после провала нескольких важных операций американской разведки, поиски советского агента в ЦРУ возобновились с новой силой. Была создана совместная группа из сотрудников ЦРУ и ФБР, которая вновь проанализировала все произошедшие с 1985 г. провалы. К марту 1992 г. список подозреваемых, первоначально включавший 20 человек, сузился, и основное внимание было переключено на Эймса. Здесь следует также отметить, что в 1986 и 1991 гг. Эймс успешно прошёл проверки на пресловутом «детекторе лжи».
В результате было решено начать негласную финансовую проверку Эймса. К августу 1992 г. путём сравнительного анализа было установлено, что имеется взаимосвязь между датами банковских вкладов Эймса и его встречами с советскими официальными представителями, которые были санкционированы руководством ФБР и ЦРУ в начале 1985 г. Выяснилось, что после возвращения из Рима Эймс купил себе дом в пригороде Вашингтона Арлингтоне, заплатив 540 тысяч долларов наличными, переоборудовал его, а также произвёл перепланировку земельного участка. В Колумбии на имя Марии Розарио были приобретены ферма и две квартиры в Боготе и Картахене. Кроме того, Эймсами был куплен автомобиль «ягуар», предметы роскоши на сумму 455 тысяч долларов и скуплены на бирже акции общей стоимостью 165 тысяч долларов.
В начале мая 1993 г. было решено начать уголовное расследование в отношении Эймса силами ФБР. 23 мая 1993 г. начальник вашингтонского бюро ФБР Роберт Брайант поручил начальнику контрразведывательного отдела ФБР в Вашингтоне Лесли Уайзеру начать слежку за Эймсом. Для выполнения этого задания было выделено 8 агентов и большая группа техников и вспомогательных специалистов. В домашнем телефоне Эймса был установлен «жучок», а напротив его дома скрытая камера, снимавшая перемещения всех членов семьи. Кроме того, было организовано электронное наблюдение за домашним персональным компьютером Эймса.