而在1960年美国发射第一颗间谍卫星后,美国又尝到了间谍卫星可以在太空肆无忌惮地窃照的甜头。为了更全面地掌握中国原子弹研制进展,美国甚至在20世纪60年代末一口气发射六颗串联式间谍卫星,它们以一个多小时的周期绕地球运行。每颗卫星保持10分种的间距,使卫星每10分种经过中国大陆上空一次,若发现“蛛丝马迹”马上出动在日本的“黑鸟”和在台湾的U-2飞机详细查明其变化。此外,美国还调动国家地震局及国外的地震研究设施收集核试数据。不过,1985年美国的间谍卫星也闹过一个大笑话,就是将中国福建的民间建筑——土楼误认为是中国大规模核基地,着实令当时的总统里根紧张了一阵。而为了避免再出现这种尴尬的局面,1991年底美国又发射一颗国防支援计划卫星,卫星上有一台6000多个元器件的大型红外望远镜,用于窥窃中国、独联体及中东地区弹道导弹发射和核试情况。
除了空中窃密外,中情局也曾派遣间谍从地面窃取更详尽的核情报。在屡遭失败的情况下,1965年中情局重金招募几名英美登山运动员,冒着风雪严寒及缺氧,从印度登上喜马拉雅山,把一台核发电电子侦察设备拖上楠达-德维山,对我国新疆境内数百平方公里范围内轮番扫描,企图窃取中国核试数据。不过,喜玛拉雅山气候十分恶劣,这台电子侦察设备安装好不久,就因为核发电机的钚238元素被大风刮到冰川而发生故障,窃核活动才暂告终。