На протяжении всего этого времени сотрудник ЦРУ не мог вступить в контакт с Пеньковским, так как посол США категорически запретил и встречаться и изымать содержимое тайника, указанного Пеньковским в письме. Поэтому в ЦРУ приняли решение обратиться за помощью к англичанам.
В начале апреля в Москву прилетел Гревил Винн, английский бизнесмен, налаживавший деловые контакты в Восточной Европе и СССР, с целью обсудить план поездки советской делегации в Великобританию.[36] Представителем ГККНИР по работе с Винном был назначен Пеньковский. Он установил с Винном дружеские отношения, и 6 апреля 1961 года в гостиничном номере передал ему объемистый пакет с полным досье на себя и фотопленкой с секретными документами.
В Лондоне Винн передал пакет и письмо Пеньковского сотруднику СИС Д. Франксу. Винн сообщил, что Пеньковский прилетит в Англию 20 апреля 1961 года вместе с советской делегацией. В ЦРУ и СИС решили не предпринимать каких-либо действий до его приезда в Лондон, а совместную операцию провести в Лондоне.
Пеньковский во главе делегации прилетел в Лондон 20 апреля 1961 года. Делегация остановилась в отеле «Маунт ройал», причем для Пеньковского был заказан отдельный номер. Первая встреча Пеньковского с англо-американской оперативной группой состоялась вечером того же дня прямо в отеле, в соответствующих этой встрече апартаментах. Всего за время пребывания Пеньковского в Англии с 20 апреля по 6 мая было проведено семнадцать таких встреч.
Во время своей первой поездки в Лондон Пеньковский передал оперативной группе семьдесят восемь листов секретных и совершенно секретных материалов, четыре фотокопии планов строительства пусковых площадок для ракетных установок, раскрыл характеристики ракет среднего радиуса действия, рассказал о ядерной программе СССР, назвал двадцать девять исключительно важных военных объектов в Москве. Рассказал Пеньковский и о методах работы ГРУ, о проводимых операциях ГРУ в Индии, Пакистане, Шри-Ланке и Лондоне об уничтожении самолета-разведчика «У-2» в мае 1960 года.
Пеньковский вернулся в Москву 6 мая 1961 года, условившись о способах связи, оснащенной фотоаппаратом «Минокс». В ГККНИР и ГРУ были довольны результатами его поездки в Англию. Пользуясь удачно сложившимися обстоятельствами, Пеньковский под видом подготовки статьи о ядерной стратегии для военного журнала, зачастил в спецхран библиотеки Министерства обороны, куда у него был пропуск благодаря маршалу Варенцову. Там, пользуясь «Миноксом», он переснимал совершенно секретные документы. В Ленгли секретная информация по советским ракетам, переданная Пеньковским, получила кодовое название «Чикади», а остальная информация проходила под кодовым названием «Айронбарк». В Англии не делили эту информацию и вся она значилась под кодом «Арника». Поскольку у ЦРУ не было резидентуры в Москве, все контакты с Пеньковским в СССР осуществляла СИС. Связниками Пеньковского стали Винн и Дженет Энн Чизолм, жена резидента СИС в Москве Родерика Роари Чизолма.