Начальник научно-технической разведки НКВД Л. П. Квасников передал ориентировку резидентурам в Скандинавии, Германии, Англии и США. В их задачу входил сбор всей информации по разработке «сверхоружия» — урановой бомбы. В Вашингтон был направлен В. Зарубин (псевдоним Купер). Он имел документы на имя секретаря полпредства Зубилина. Вместе с ним выехала его жена Елизавета, ветеран советской разведки.

12 октября 1941 года, когда немцы наступали на Москву, Зарубина принял Сталин. Ему было предписано создать масштабную и эффективную систему агентурной разведки не только для выяснения событий, но и воздействия на них. Однако начавшие поступать в центр из других стран материалы по разработке атомного оружия сделали это направление работы для Зарубина, и не только для него, приоритетным. Над этой проблемой работала и «кембриджская пятерка»: Маклин, Филби, Берджес, Кернкросс и Блантом. Уже с сентября 1941 года в Москве знали об английском атомном проекте «Тьюб Эллойз».

С апреля 1942 года в Государственный комитет обороны СССР стали поступать сведения, наводившие на мысль, что фашисты тоже ведут работы по созданию нового, очень мощного — атомного — оружия. К тому времени было уже известно, что и в США ведут подобную, с такой же целью, работу и что она окружена чрезвычайной секретностью. В августе 1942 года Флеров в письме на имя Сталина высказал беспокойство о возможном ведении работ по созданию атомного оружия за рубежом и настаивал на возобновлении работ по делению урана.

Это письмо — весьма примечательный эпизод в развитии советской работы по атомному оружию. Выше уже говорилось, что Георгий Флеров и его коллега Константин Петржак под руководством Курчатова провели важное исследование с сенсационным результатом в предвоенные годы. Они открыли новый вид радиоактивности — самопроизвольное деление ядер урана.