Вначале штат ОРЛ формировался из работников радиомастерской, в составе которой значились: радиотехник-конструктор Владимир Леонидович Доброжанский, вскоре ставший одним из ведущих специалистов ОРЛ, и радиотехник-монтажер Александр Александрович Зенкевич, проработавший в ОРЛ (позже НИЛ-15) до 1969 года.
Первым руководителем ОРЛ был назначен Борис Евграфович Кобяков, вновь принятый на должность заведующего с 7 декабря 1931 года. После его перевода на должность помощника инспектора отдела связи представительства начальником стал Лев Абрамович Гаухман, работавший до этого уполномоченным Спецотделения ПП ОГПУ.
В 1932–34 годах продолжалось комплектование штата ОРЛ квалифицированными специалистами, которые сыграли большую роль в деле становления и развития лаборатории. Именно в этот период были приняты на работу инженер Н. И. Аухтун, бригадиры Н. Н. Стромилов, А. К. Ражев, механики Ф. Г. Леострин, А. Г. Киселев и другие.
Наиболее используемыми методами прослушки того времени были контроль разговоров по телефонным линиям или микрофоны, спрятанные в стены и потолки и соединенные кабелями с обслуживаемым постом прослушки.
В то время в оперативно-технических мероприятиях прослушки проводные системы были верхом шпионского искусства. В большинстве случаев они требовали только установки «жучков» и прокладки от них кабелей к посту прослушки.
То, что советские спецслужбы прослушивали резиденцию американского посла, ни для кого не было секретом. Когда американские дипломаты впервые прибыли в Москву в 1934 году, они обнаружили микрофоны в кабинетах и квартирах, и это считалось нормой в Советском Союзе.
Вначале все 3 радиолаборатории работали независимо друг от друга, без координации планирования и проведения работ, проводили разработки схожих систем и аппаратов. Наряду с созданием радиолабораторий в Москве и Ленинграде были организованы и другие лаборатории, но они занимались ремонтом и обслуживанием техники.
Перед лабораториями остро встал вопрос о комплектовании их грамотными техническими специалистами. Должности специалистов, составивших костяк лабораторий, укомплектовывались в основном энтузиастами радиодела. Среди тех, кто интересовался радиотехникой в конце 1920-х годов, особо популярной была деятельность «Общества друзей радио». Из активных членов этого общества и формировались коллективы лабораторий.
В условиях нехватки квалифицированных кадров, кроме пополнения лабораторий по партийному и комсомольскому набору, отделы ОГПУ используют Циркуляр ВСНХ и ОГПУ от 15 мая 1930 года об использовании труда специалистов, арестованных за контрреволюционную деятельность.