Пролетая над советской землей, Пауэрс, по заданию Шелтона, должен был в определенных пунктах включать специальную аппаратуру для аэрофотосъемки и фиксации работы радиолокационных станций противовоздушной обороны Союза ССР. Особое внимание Пауэрс должен был обратить на два пункта, в одном из которых американская разведка предполагала наличие стартовых площадок для запуска ракет, а в другом — место размещения особо важного оборонного объекта.

Приобщенными к делу вещественными доказательствами и показаниями подсудимого установлено, что Пауэрс выполнил порученные ему преступные задания.

Поднявшись с аэродрома Пешавар в Пакистане, Пауэрс пролетел над территорией Афганистана и более 2000 километров над Советским Союзом по заданному ему маршруту. Кроме показаний Пауэрса, это подтверждается обнаруженной в обломках самолета «У-2» и представленной суду американской полетной картой с нанесенным на ней маршрутом, проложенным штурманом подразделения «10–10» майором Дулак, а также записями и пометками Пауэрса, который нанес на маршрутную карту ряд важных оборонных объектов Союза ССР, наблюдавшихся им с самолета.

На всем протяжении полета, вплоть до того момента, когда самолет был сбит, Пауэрс включал специальную разведывательную аппаратуру, производил фотографирование важных оборонных объектов и запись сигналов радиолокационных установок средств противовоздушной обороны страны.

В результате проявления сохранившейся аэрофотопленки установлено, что подсудимый Пауэрс с самолета «У-2» сфотографировал промышленные и военные объекты Союза ССР — заводы, склады, нефтехранилища, пути сообщения, железнодорожные мосты и станции, линии электропередачи, аэродромы, места расквартирования войск и военную технику.

Находящиеся в распоряжении Военной коллегии Верховного Суда СССР многочисленные фотографические снимки территории Советского Союза, произведенные подсудимым Пауэрсом с высоты 20 000 метров, дают возможность определить характер промышленных предприятий, конструкцию железнодорожных мостов, число и типы самолетов на аэродромах, особенности и назначение военной техники.

Пауэрс записал на магнитофонную пленку импульсы некоторых радиолокационных станций Союза ССР с целью обнаружения системы противовоздушной обороны страны.

По заключению экспертов, сведения, собранные подсудимым Пауэрсом во время полета 1 мая 1960 года в советском воздушном пространстве, составляют государственную и военную тайну Советского Союза, специально охраняемую законом.

Пауэрс показал в судебном заседании, что самолет «У-2» был оборудован взрывными установками, предназначенными для уничтожения самолета в случае вынужденной посадки на советской территории, и что перед полетом 1 мая 1960 года полковник Шелтон внушал ему мысль о необходимости покончить жизнь самоубийством, если он окажется в руках советских властей и будет подвергнут пыткам. Именно с этой целью полковник Шелтон вручил ему специальную булавку с ядом.