Кроме дела Освальда, Носенко дал пояснения по поводу ареста Пеньковского. По его словам, выход КГБ на шпиона и последующий его провал явились стечением в высшей степени случайных обстоятельств.
В ходе планового наружного наблюдения за сотрудниками иностранных посольств было установлено, что жена разведчика СИС Джаннет Чизхолм несколько раз выходила на контакт с неким советским гражданином. Выяснив, что им является полковник ГРУ Пеньковский, КГБ установил за ним круглосуточное наблюдение. Для этого даже были отправлены на отдых соседи из квартиры этажом выше жилища наблюдаемого. А чтобы произвести обыск в квартире Пеньковского, его на несколько дней поместили в госпиталь, спровоцировав желудочно-кишечное расстройство.
В результате обыска были обнаружены улики, свидетельствовавшие о его шпионской деятельности: фотоаппарат «Минокс», копии секретных материалов, которые он подготовил для передачи американцам, шифровальный блокнот, деньги и паспорт на другое имя, но с фотографией Пеньковского.
После нескольких встреч Носенко стал намекать Кайзвальтеру, что был бы не прочь остаться на Западе. Поинтересовался своими перспективами в случае положительного решения вопроса.
Оператор ответил, что по указанию директора ЦРУ в банке открыт счет на имя Носенко, на который уже внесены 50 000 долларов. В случае продления контракта ежегодно на него будут добавлять по 25 000 долларов. А за помощь в разоблачении Вассала к первоначальной сумме будут добавлены еще 10 тысяч долларов.
4 февраля 1964 г. Носенко сообщил, что его срочно вызывают в Москву. Кайзвальтеру он объяснил, что это может означать одно — он разоблачен и его ждет арест и расстрел. В связи с этим он просит защиты у ЦРУ. Спустя много лет он признается, что все это выдумал, чтобы подтолкнуть американцев к более решительным действиям.
Кайзвальтер сообщил о сложившейся ситуации в штаб-квартиру ЦРУ, и оттуда немедленно пришел ответ: «Согласны!»
Надо сказать, что значительную роль в принятии руководством ЦРУ решения о заключении контракта с предателем и о его натурализации в США сыграла информация Носенко об Освальде, которая нейтрализовала опасения о том, что он является подставой КГБ.
В тот же день, 4 февраля, Носенко были вручены американские документы, его в цивильном платье перевезли через швейцарскую границу в ФРГ и поселили на конспиративной квартире ЦРУ в пригороде Франкфурта-на-Майне. Там с ним встретился начальник советского отдела ЦРУ Дэвид Мэрфи, который подтвердил денежные обязательства Управления и предупредил Носенко, что тот должен будет пройти проверку на полиграфе, чтобы доказать свою искренность.