Федоренко позвонил Дональду Бреннану, директору по научным исследованиям в этом же институте, которого он раньше встречал на переговорах по ОСВ-I, и они договорились встретиться за ленчем. Бреннан, эксперт по системам ядерного оружия, считался одной из важнейших "целей" КГБ. Его жена была дочерью одного из руководителей корпорации "Боинг" — основного производителя бомбардировщиков "в-1" и лидера в разработке технологии "Стелс".
Сотрудники КГБ хотели, чтобы Федоренко подружился с Бреннаном и завоевал его доверие; потом Федоренко должен познакомить Бреннана с вербовщиком КГБ. Но когда учёные встретились на ленче, именно Федоренко предложил шпионить в пользу американцев. "Дон, не мог бы ты познакомить меня с кем-нибудь из твоих друзей в Вашингтоне?" — спросил Сергей. Месяц спустя Бреннан организовал для Федоренко выступление на научном семинаре в столице страны. Хэвилэнд Смит, сидевший в первом ряду слушателей, остался, чтобы поговорить с Федоренко наедине.
Первое, что поведал Федоренко Смиту: три офицера КГБ пытаются проникнуть в Гудзоновский институт. В ФБР уже знали о двух из них, но никто не подозревал третьего, поскольку тот был известным советским учёным. Он дружил с несколькими сотрудниками института, включая Бреннана, который был поражён, узнав, что этот человек — шпион.
Во время бесед со мной Федоренко, который теперь живёт в Соединённых Штатах, обычно подчёркивал, что он никогда не снабжал ЦРУ или ФБР информацией относительно советских вооружённых сил. Первой и последней причиной для шпионажа в середине 70-х годов было нанесение ущерба КГБ путём раскрытия имён его офицеров и разоблачения тайных операций. Эймс и агенты ФБР, которые вели беседы с Федоренко, заявляли, что русский давал информацию не только о КГБ. "Сергей рассказал нам все о ракетах среднего радиуса действия "СС-4", которые Советы пытались разместить на Кубе, а также о других ракетах, — сказал Эймс. — Однако его наиболее ценным вкладом в то время было разъяснение механизма работы советской оборонной промышленности. Мы не имели представления, как Советы принимают решения, какие системы оружия будут созданы и кто какой контракт получит. Мы даже не знали, кто принимает такого рода решения". Опыт и знания Федоренко имели кардинальное значение для Пентагона, который на основе его информации в конце 70-х годов полностью пересмотрел свои оценки военной мощи Советов, утверждал Эймс.
"Мне не нужны ваши деньги, — сказал Федоренко, когда он впервые добровольно предложил свои услуги. — Я это делаю по собственному желанию и буду делать так, как считаю нужным. Я не хочу быть обязанным вам".