Военный агент внимательно изучал армию страны, где находился, наблюдая за маневрами, учениями, парадами и общаясь с отдельными ее представителями.
Кроме того, он следил за военной литературой, прессой и, по возможности, пользовался услугами тайных агентов-осведомителей. Однако, согласно установившимся международным обычаям, военный атташе, уличенный в контактах с тайной агентурой, немедленно изгонялся за пределы страны. Все это требовало от военных агентов живого ума, такта, наблюдательности, всестороннего образования, отличного знания военного дела и, конечно же, иностранных языков. Одним из наших лучших военных атташе был полковник П. П. Альбединский, работавший во Франции в конце 50-х годов XIX века и обладавший всеми вышеуказанными качествами. Умный и образованный человек, П. П. Альбединский, пользуясь большим успехом в местном обществе, сблизился с высшими военными чинами, из которых искусно выуживал сведения об организации войск и их вооружении. В марте 1857 году он сумел завербовать одного из ординарцев французского императора и с этого момента получил доступ к самым сокровенным тайнам французской армии.
Существовали еще так называемые негласные военные агенты. Их направляли в те пункты, куда нельзя было назначить официальных военных атташе. При этом прибегали к помощи Министерства иностранных дел, которое назначало фиктивно выходящих в отставку офицеров на должности консулов и вице-консулов. Главные и негласные военные агенты стали костяком военной разведки. Вместе с тем дипломатическая разведка не утратила полностью своего значения и продолжала в меру сил собирать информацию, которую Министерство иностранных дел передавало потом в распоряжение военного ведомства.
Кроме того, разведкой занималось морское министерство при помощи морских атташе (появившихся примерно в то же время, что и военные агенты) и даже Министерство финансов через посредство своих представителей за рубежом. Так же как и МИД, они работали в тесном контакте с военным ведомством и делились с ним добываемой информацией.
В течение XIX века общее руководство военной разведкой постепенно переходило из рук армейского командования в генерал-квартирмейстерскую часть военного министерства, которая выполняла функции современного Генерального штаба. Ко второй половине столетия окончательно сложилась система организации русской агентурной разведки. Ее схематическое изображение чем-то напоминало осьминога. Во главе – мозговой центр в лице генерал-квартирмейстера. От него расходились щупальца к штабам военных округов и к военным агентам за рубежом, от которых, в свою очередь, тянулись нити тайной агентуры.