1962年夏天，阿诺德大部分时间都是在白令海的浪花下面度过的。几个月之前，由于预料到又重新开始的试验的发生，他组装了一台特殊设备并乘“蝎子”号潜艇回到新地岛。但是当核试验被推迟的时候，船员们在俄罗斯的敏感地带科拉半岛附近利用电子监视设备完成了任务。“我们在水下几乎与苏联的一艘十一月级潜水艇相撞，”阿诺德说，“他们的潜水艇在水面的时候，我们跟在他们的船底旁边，收集数据……在他们潜艇的底部和‘蝎子’号顶部之间，有时候，我们的潜望镜距他们潜艇的底部只有6 到12英寸，潜望镜近距离检查水下附属物、探出物及其他不明物体，并将它们录到电视屏幕上。突然，苏联艇上的深度测试器发出一个脉冲信号——‘砰’，用以查明距底部的距离。那是他们潜水前一贯的做法，”阿诺德说。
“蝎子”号及时地逃开了。
回家后没几天，有消息说苏联原子弹试验很快要开始，阿诺德又被派往新地岛。
这一次他和他的队员被送到核驱动的“鹦鹉螺”号。其他信号情报专家已将窃听苏联技术的设备安置就绪，阿诺德则为潜水艇的潜望镜安装特殊的摄影装置。摄像头与潜望镜的镜头是用一些卫生纸的卷管连接的，外面用黑色的绝缘胶布层缠裹。
“在一个潜望镜上我们装有一个视觉探测器用以测量光强度对时间的比例。”阿诺德说，“在另一个上我们装有高速彩色摄像机。”
突然，海底深处本来模糊的潜水艇发出耀眼的亮光，“爆炸的时候就好像有人突然用手电筒照你的脸，”阿诺德说。强光穿透了包得严严实实的卫生纸管，就好像它们是透明塑料做成的。船员们不仅看到了闪光，还听到并感觉到了爆炸。“当你在潜水艇里的时候，那确实是一种奇怪的声音，”阿诺德回忆道，“听起来就像一架喷气式飞机冲破音障，而后你也会感觉到它。你会觉得你仿佛就站在金属甲板上，甲板下方有人在用大锤猛击你正好站的地方——真是猛烈的一击。它震碎了几个荧光灯泡，并把一些绝缘体炸飞。”
在6 个多星期里，阿诺德目睹了12到13次测试。“它们由2 万至50万吨级不等，”
阿诺德说。最初的爆炸气浪后，可以通过潜望镜看到爆炸的情景。“它们看起来很壮观美丽，”他说，“你们可以通过潜望镜看到蘑菇云形成的色彩的扩散。”核试验过后，和其他情报监听员一样，阿诺德被调到古巴附近工作，这次是在一艘海面上的轮船上设法搜集破坏性极大的苏联萨姆—2 地对空导弹发射信号。
1962年9 月15日凌晨2 点，危机再次升级。两三次检查后，美国的监听员发现了一台“斯普恩。瑞斯特”雷达正处于完全运行状态。萨姆一2 型导弹能够在瞬间击落任何飞机，它曾击落了弗朗西斯。加里。鲍尔斯驾驶的UM飞机。在佛罗里达、波多黎各及其他地方的监听站都帮助“牛津”号船准确确定信号是从马列尔港以西大约三英里的地方发出的。从现在起，所有美国飞行员，无论他们驾驶的是什么型号的飞机，都会有一挺机关枪瞄准它。
萨姆一2 导弹的发射给国家安全局和中央情报局一个迷惑俄国人暴露其武器系统的关键细节的机会。中央情报局的一位年轻科学家吉恩。波蒂特提出了一个方案——为苏联雷达增添假的目标。代号为帕拉迪昂的行动给各国雷达操作员发出欺骗性的假信号，让他们觉得是在跟踪一架飞机。为防御系统添加密码后，系统会给俄罗斯雷达操作员发出欺骗性的信号，使他们错误认为他们在跟踪一个飞行物。波蒂特后来写道：“通过适当地改变延迟时间的长度，我们可以伪装假目标的航程和速度。”当俄罗斯人跟踪这架幽灵飞机的时候，国家安全局的情报监听员就可以窃听到。而后的分析工作就可以查明一些重要细节，比如他们的雷达系统有多么灵敏，以及得知他们的操作人员的熟练精通程度。
帕拉迪昂系统被安装在巡航于基韦斯特外面的一艘驱逐舰上，当它沿古巴海岸巡逻的时候，帕拉迪昂发送出假的信号表示一艘来自美国佛罗里达的战斗机将要穿过古巴领空。几乎是同时，潜人哈瓦那海湾的一艘美国潜水艇释放到空中许多大小不一的金属球。
在驱逐舰上一个绑在甲板上的国家安全局的大棚车里，情报监听员正在严密监控俄国人的雷达，希望g 腿过研究它跟踪幽灵飞机和那些金属物来确定系统的准确程度。他们很快见到了成效。一架古巴战斗机突然起飞跟在幽灵飞机后面，其他几架米格战斗机开始在潜水艇浮出水面的地方盘旋。在国家安全局的大棚车里，情报监听员很快开始窃听海岸基地雷达系统和追逐幽灵飞行器的飞行员。“我们完全可以操纵帕拉迪昂系统，”波蒂特写道，“使我们的幽灵飞机总是保持在古巴驱逐机的前面。”通过耳机，一个情报监听员听到古巴飞行员向他的基地报告说一架入侵的飞机在其视野内，并且将要将其击落。一名技术人员把手放在按钮上。“我点头示意批准，”波蒂特说，“然后他关掉了防御系统。幽灵飞机便消失了。”
事实证明，帕拉迪昂是非常成功的，它证明苏联雷达系统目前发展的水平已经很高，而且其操作人员技术熟练。“我们还知道了他们的哪个雷达动力比较低，了解到他们维护中的问题，或在其他方面没有达到最高水平，”波蒂特说，“而且我们了解到在战争时期美国空军可以从哪里安全地深入敌方。”
发现萨姆一e 导弹的军事行动的前五天，国务卿腊斯克就非常担心会不会有飞机在古巴上空或其周边地区被击落。因此，他召开了一次“檬行动”主要成员的会议。腊斯克对最近发生的几件事惴惴不安。8 月30日，一架UZ飞机意外地飞人了俄罗斯萨哈林岛的上空，引起了苏联的强烈抗议。几天后，另一架基地在台湾，由台湾飞行员驾驶的中央情报局的UM飞机迷失在中国大陆。
在会上，腊斯克提到了以上几件事，然后看着中央情报局副局长帕特。卡特。
“帕特，你不想让我轻松一点儿吗？”他开玩笑地问，“你想让我怎样就这些事情与柏林谈判？”但是罗伯特。肯尼迪则没有表现出任何幽默。“怎么了？迪安，没有勇气？”他打了个响指。结果，腊斯克和卡特就减少飞行的日程达成妥协。但是卡特表明了他的意图。“我要提醒大家注意，”他说，“我们的目的仍然要在那些萨姆地空导弹上面飞过，看看那里有什么。”在座的人没有任何反应，无论是肯定的，还是否定的。会议结束的时候，官员们开始向门外走，卡特嘟嚷地抱怨说：“大家又都走了，什么决定都没达成。”
第二天，也就是10月10日，国家安全局报告说，古巴空军防御系统似乎已经建成。古巴人刚刚开始用雷达在雷达基地与上级司令部和使用苏联程序的防御性战斗机基地之间跟踪，他们的系统在每一点上都有俄国人做顾问，现在已经准备投入使用。
从最初，国家安全局就一条货船一条货船地，一个货架一个货架地认真执行了跟踪古巴武力集结的任务。但是如果不能突破高水平的苏联古巴的密码系统，密码破译人员就解决不了最重要的问题：所有运送的武器都是防御性的吗？有没有弹道导弹等攻击性武器？即使不加密的古巴电报都不时地使国家安全局难以破译。一份国家安全局的报告说：“电讯安全可以通过一种隐蔽字和呼号系统得到很好的维护。”
而国家安全局主要依靠商业轮船发送的未加密的古巴电话和方向的测定来搜集情报。
所以，国家安全局和中央情报局都没有掌握关于古巴中程弹道导弹的最初有利证据。
有关证据是空军UM飞机的高分辨率“眼睛”发现的。然而，后来成为海军指挥中心总指挥的海军上将托马斯。穆勒告诉国会：“电子情报带来了图片情报，使我们得到了在古巴的苏联导弹的无可争论的证据。”
10月18日，星期四，一架UM高空侦察摄像机发现苏联和古巴的建筑队工作进度神速。8 月份只观察到了一个导弹基地的初步建设，但是新的摄影发现了两座确定无疑的中程弹道导弹基地，另外可能还有一处。另两处可能是为威力更为强大的中程导弹建设的基地也得到了证实。
“牛津”号此时正是束手无策的时候。国家安全局的监听收集到古巴频繁地提到间谍船“牛津”号。据帕里什说：“他们将派出船只，还会来几架低空飞机。他们会前来，排成队地用他们的枪包围它。”
“我们一直都在监听古巴和俄罗斯的通讯，”“牛津”号的情报监听员奥布里。
布朗说，“古巴人可并不喜欢我们这样做，所以他们玩了一个骚扰的小游戏。他们派出这些炮舰，你可以看到船员们都集中到船尾的上部，你可以看到枪炮都排列在船上。他们处于进攻位置，然后在船上假装进攻。船上的人站在枪的后面。”
“上帝啊！”一个高级情报监听员叫道，“打起来了！”哈瓦那港刚刚建立密码。在那以前，对进入哈瓦那港轮船的管波一直都是很清楚的。突然广播变成了让人听来莫名其妙的语言。然而过了一会儿，经过更进一步分析，可以肯定那位紧张的情报监听员是将监听的录音磁带放到了他机器的后面了。随着紧张程度的加剧，麦科恩向肯尼迪总统提出了“牛津”号安全的问题。中央情报局局长最后允许将这艘船移到约二十英里的远处。
回到船上的电子情报部，技术人员听到古巴的火控雷达锁住他们时发出的尖锐刺耳声音。米格式战斗机即将升空，与此同时，美国窃听人员正在窃听那些船和米格战斗机在说什么。
国家安全局文职人员的到来使“牛津”号笼罩着神秘的气氛。“你们知道，事情发生了很大变化，因为在基韦斯特，你们要从国家安全局弄来几个人，干三个星期的特殊工作，”布朗说，“他们将去完成某项别人都不会说的任务。他们带进来特殊的录音机，他们把它放在架子上，他们干他们的活，然后他们走了。”
由于国家安全局无法破译苏联的密码系统，因此派人带着特殊设备前往“牛津”
号试图获取由苏联密码机发射的信号。这些在国家安全局中被称为暴风雨射出物的信号，由于包含有破译的信息，所以非常有价值。但是为了搜集这些信号，船必须非常靠近俄国人的电台。“我们将船驶得很近，通常我们停在相距8 英里的地方，但这一次我们进到4 英里左右，”布朗说。这是一座俄罗斯通信站，它负责与莫斯科联系。他们正在努力试图从这个密码装置上获取暴风雨发射信号。如果能得到暴风雨式发射信号，那么国家安全局就得到了通往全世界的钥匙。
情报监听员也正在寻找强烈的噪音尖端，它可以为老式密码机安装变码旋转件提供线索。马克斯。布舍尔是危机时期“牛津”号上的一位密码破译专家，他说：“密码破译员对这个密码的破译绞尽了脑汁，他们认为如果我们靠得很近，如果密码装置是电子机械的，我们就可能截获一些噪音尖端；它将为如何使用变码旋转件旋翼提供线索。我们一天24小时都在监听。”
在国家安全局总部，监测小组正试图将古巴的军事命令编辑到一起。“我们已建成了一个古巴防空系统，”帕里什说，“我们实在无法找到萨姆防空导弹的通信或其他信息。”沿着大西洋海岸，国家安全局监听站和巨大的笼形天线都进入特殊警备。由于海军舰只开始离开港口驶往强行封锁的位置，因此了解穿越大西洋前往古巴的苏联轮船的位置、速度及装载货物是很重要的。
更重要的是要得到所有有关苏联潜水艇迹象的情报。在庞大天线网中央的几个掩体里，情报监听员在扫描频率光谱，希望有一个好运气。一旦某个信号被截获，大西洋两端的情报中心会立刻将信息传送到马里兰的切尔膝纳姆的网络控制中心。
在那里，技术人员会对轮船和潜水艇的确切位置做三角测量，随后将信息传递给国家安全局的分析专家。他们担心，一旦封锁的消息被宣布，俄国人可能会试图通过美国舰只巡逻的这个禁区，走私核弹头或其他武器到古巴。在商船科的一块巨大的图标板上，磁力的小船会随着切尔股纳姆报告的位置而变化，然后把图标拍成照片附在第二天送往白宫的情报报告上。
9 月底，四艘苏联潜水艇从巴伦支海悄悄溜进大西洋，备有发射核弹头鱼雷的装置F 级攻击潜水艇驶在船队的最前头。国家安全局一直在跟踪一艘加油船“特雷克”号。“特雷克”号一直被怀疑是支持那些潜水艇的，估计苏联潜水艇就在它的附近。到10月，“特雷克”和潜水艇在大西洋上已经走了一半。