По сведениям биографа Грибанова, «в здании дипмиссии США сотрудники 2-го Главного и Оперативно-Технического управлений КГБ сумели установить свыше сорока подслушивающих устройств. Спрятаны были «жучки» в бамбуковой обшивке стен посольства. После бегства в 1964 году к американцам одного из сотрудников 2-го Главка КГБ Ю.И. Носенко (сообщившего о месте нахождения подслушивающих устройств) служба безопасности посольства проверила все помещения дипмиссии США в Москве. В итоге: микрофоны были обнаружены в шифровальных комнатах и даже в одном из кабинетов московской резидентуры ЦРУ.
В терминологии западных разведывательных структур появился даже специальный термин, обозначающий женщин-соблазнительниц, работающих на органы КГБ — т. н. «ласточки». С 1950 по 1960 годы лишь из посольства США в СССР на родину было отправлено порядка 20 сотрудников. Причина спешной отправки в Штаты заключалась в том, что всех этих сотрудников пытались шантажировать снимками, на которых они были сфотографированы в момент половой связи с т. н. «ласточками». При помощи именно такого шантажа в январе 1952 года советская контрразведка завербовала заведующего гаражом военного атташата США в СССР Роя Роуде. Новый агент советской контрразведки дал подписку о сотрудничестве и получил оперативный псевдоним "Квебек"».
В английском посольстве чекисты из «одноименного» отдела 2-го Главка завербовали сотрудника аппарата военно-морского атташе Джона Вассалла, которого к не вполне добровольным отношениям с КГБ привели его гомосексуальные наклонности. Этот сын священника ранее работал фотографом британских королевских ВВС, в военно-морской разведке, в аппарате Адмиралтейства. После 4-х лет работы в Москве и возвращения в Англию Вассалл — сотрудник военно-морской разведки и помощник парламентского секретаря Адмиралтейства Т. Гэлбрейта. Продолжал сотрудничество с советской разведкой (с ним работал резидент ПГУ в Лондоне Б.Н. Родин), передавая важную информацию о военно-морских силах Великобритании и других странах НАТО. Арестовали Вассалла 12 сентября 1962 года на основе информации, полученной английскими спецслужбами от перебежчика А. Голицына. 22 октября того же года он был приговорен судом в Лондоне к 18 годам заключения. Освобожден после отбытия 10 лет срока.
В отношении французского посла в Москве, Мориса Эрнеста Наполеона Дежана, были «проведены мероприятия» с целью сделать его используемым «втемную» источником, причем Грибанов принимал личное участие в этой операции.
Близкий сотрудник генерала Шарля де Голля, посол в ряде государств, с 1956 года — в СССР, Дежан, апартаменты которого в посольстве прослушивались сотрудниками французского отдела ВГУ КГБ (советскими агентами были шофер и горничная посла) попал в «медовую ловушку». По не раз отработанному сценарию, французский посол, оказавшийся «в заранее подготовленной квартире» вместе с понравившейся ему девушкой — «балериной Лорой» — был застигнут «на месте преступления» и побит разгневанным мужем (сотрудником КГБ), угрожавшим «прелюбодею» дальнейшими неприятностями.
Дежан обратился за помощью к знакомому «ответственному работнику Совета Министров СССР», некоему Олегу Михайловичу Горбунову (этим человеком был Грибанов, об истинной работе которого француз не знал). Горбунов помог — муж «Лоры» не стал развивать скандал. А посол таким образом оказался «должником» Горбунова, и, будучи джентльменом, «платил долги» — отвечал на интересующие Горбунова вопросы (здесь отметим, что французского языка Грибанов не знал, но владел английским, который изучал в течение 6 семестров), сообщая таким образом начальнику советской контрразведки секретную информацию и посылая в Париж подготовленную чекистами дезинформацию.
Операцию пришлось прекратить после ухода за границу секретного сотрудника ВГУ КГБ («освещал» мир искусства) Юрия Кроткова, сына художника, жившего в Тбилиси и писавшего портреты Берии. В сентябре 1963 года Кроткое, в составе советской туристической группы прибывший в Лондон и попросивший там политического убежища, рассказал сотрудникам английской контрразведки МИ-5 много интересного, в том числе и о Дежане, а уже те сообщили французским союзникам по НАТО. Дежан был отозван из Москвы, старый приятель — президент де Голль — пожурил его, но из МИД уволил.
Эта операция, на Западе считающаяся чуть ли не классической, в то же время, по мнению компетентных исследователей истории советских спецслужб и ветеранов органов госбезопасности, является весьма спорной, сама попытка вербовки посла, чреватая международными осложнениями, свидетельствует об авантюризме Грибанова, отмечавшемся его сослуживцами (в частности, В.Е. Семичастным).
Контрразведчики попытались также завербовать военно-воздушного атташе Франции полковника Луи Гибо, но он застрелился после просмотра показанных ему чекистами компрометирующих фотографий. Записки полковник не оставил, и об этой операции стало известно позднее.
В японском посольстве был завербован служащий, от которого чекисты получили ключи от секретных шкафов шифровальных комнат. В посольстве Канады в Москве был завербован посол Джон Уоткинс. О его вербовке контрразведчик Юрий Носенко, об измене которого в 1964 году еще пойдет речь, сообщил впоследствии ЦРУ (посол к тому времени уже умер).
Известно о проникновении советских чекистов в американское посольство в Будапеште (при естественном содействии венгерских контрразведчиков).
Спецслужбы стран НАТО, в первую очередь США и Англии, также пытались узнать секреты советского ВПК с помощью электронных средств прослушивания. Уже в 1955 году сотрудники аппарата военного атташе США в Советском Союзе выехали в Сталинград, где было много военных заводов. Американские разведчики — подполковник Бенсон, майор Мюле и капитан Строуд — с электронным прибором «прогулялись» возле оборонных объектов. Их «улов» смогли оценить посетившие сталинградскую гостиницу (где остановились американцы) советские контрразведчики (под предлогом проверки «сигнала о работе в гостинице незарегистрированной радиоаппаратуры»). У американцев изъяли «детекторный приемник, две антенны 3-х и 10-ти сантиметрового диапазона, два портативных аппарата для механической записи, малогабаритный головной телефон, источники питания, соединительные экранированные низкочастотные кабели и силовой трансформатор. Был составлен протокол об изъятии шпионской аппаратуры. С изъятой аппаратурой поработали сотрудники Оперативно-Технического Управления КГБ и выяснили, что в Сталинграде контрразведчиками был изъят "аппарат для предварительной разведки импульсивных, радиолокационных, радионавигационных станций и систем управления реактивным оружием"».
Самарский историк М.А.Тумшис также рассказывает (на примере Куйбышева) о попытках иностранных разведок получать информацию с территорий, расположенных около оборонных заводов:
«В Куйбышеве подобные попытки сбора информации зарубежными разведчиками фиксировались с 1958 года, когда в городе было начато серийное ракетное производство. Так в Куйбышеве контрразведчикам местного УКГБ несколько раз приходилось задерживать иностранных поданных близ завода № 1 (завода имени Сталина, ныне завода "Прогресс"), завода № 18 (авиационный завод имени Ворошилова, ныне завод "Авиакор"). При чем каждый раз чекисты изымали у задержанных иностранцев специальные технические средства, предназначенные для снятия информации с заводских источников электронных излучений. Такие попытки продолжались вплоть до 1960 года, когда Куйбышев, как и ряд других городов СССР, перешел к разряду закрытых территорий для въезда иностранцев.
Кроме этого, город Куйбышев являлся крупным железнодорожным узлом. И нередко иностранцы проезжая через город, имели возможность заснять на фото- и кинопленку интересующие их секретные объекты (дело в том, что ряд куйбышевских оборонных заводов располагались вблизи международной железнодорожной магистрали). Чекисты местного Управления КГБ выбрали простой, но крайне эффективный способ пресечения подобных действий. Руководство 2-й службы областного УКГБ выходило на начальника Управления Куйбышевской железной дороги и по его указанию в тот момент, когда поезд с установленными "дипломатами"-разведчиками проезжал мимо куйбышевских оборонных предприятий, то по параллельному пути пускали обычную электричку. И иностранцы вместо секретных объектов лицезрели одни лишь быстро мелькающие вагоны электропоезда».
Подобные операции приводили к объявлению «персонами нон грата» и высылке из СССР сотрудников ЦРУ и МИ-6, действовавших под дипломатическим прикрытием. Так, были высланы: в 1957 году — помощники военного атташе США Тенсей и Стоккел, атташе посольства США Уффелман и Льюис, в 1958 году — второй секретарь США Бейкер, в 1959 году — первый секретарь посольства США Дзвид Марк, в 1960 — году военно-воздушный атташе США Эдмунд Кертон.
Именно при Грибанове были проведены две успешнейшие операции советской контрразведки. Об одной из них до недавнего времени было известно мало, вторая была более на слуху, обрастая нелепыми слухами (вроде сожжения заживо в крематории, растиражированного бывшим офицером ГРУ, более удачливым перебежчиком В. Резуном-Суворовым). Объекты обеих операций были офицерами ГРУ- советской военной разведки.
Подполковник Петр Попов, считающийся первым разоблаченным агентом ЦРУ в советской военной разведке, был разоблачен в 1959 году.
По мнению аналитиков ЦРУ, информация Попова имела «прямое и значительное влияние на военную организацию Соединенных Штатов — ее доктрину и тактику, позволила Пентагону сэкономить, по крайней мере, 500 миллионов долларов на научно-исследовательских программах».
На Попова чекисты «вышли» через нового сотрудника посольства США в Москве (и ЦРУ) — атташе административно-хозяйственного отдела Рассела Аугуста Лэнжелли. Наружное наблюдение за ним в январе 1959 года установило факт передачи им на московской улице неизвестного предмета человеку в офицерской форме. Офицер был установлен — это был Петр Степанович Попов, подполковник интендантской службы, сотрудник одного из военных НИИ по разработке новейших образцов вооружения в Калинине, ранее по линии ГРУ находившийся в загранкомандировке в Австрии и ГДР (в разведпункте ГСВГ в Шверине и отделении нелегальной разведки группы ГРУ в Карлсхорсте). В октябре 1958 года он был уволен из ГРУ «за внеслужебную связь с австрийской гражданкой Эмилией Коханек». Именно связь с этой женщиной (и опасение репрессий в связи с этим) и послужила причиной его вербовки американскими разведчиками в Вене в 1951 году (по показаниям самого Попова на следствии, по данным ЦРУ, он, нуждаясь в деньгах на аборт своей любовницы, добровольно предложил свои услуги в январе 1953 года в Вене).