По версии советских властей, подполковник Гвоз-дилин установил, что Пеньковский «задолго до того, как его выгнали из армии, выведывал военные секреты лишь у безответственных болтунов из числа военнослужащих, с которыми этот враг устраивал совместные кутежи». О том, что же побудило полковника изменить Родине, авторы брошюры ни словом не обмолвились. На вопрос «Когда и почему Пеньковский встал на путь предательства?» ни Александр Васильевич, ни представитель обвинения в суде вразумительного ответа так и не дали.
После того как сценарий судебного разбирательства был разработан, с обоими обвиняемыми, чтобы те ничего не напутали, провели репетицию. Дело дошло до того, что их до начала процесса свозили в здание суда и ознакомили с залом заседаний. Судебное разбирательство прошло гладко, без сучка и задоринки, как большинство судебных процессов. Военный суд под председательством генерал-лейтенанта В.В. Борисоглебского вызвал четырех свидетелей, двое из которых были знакомыми Пеньковского, и девятерых экспертов, которые подтвердили наличие на квартире обвиняемого шпионского оборудования, секретный характер передаваемых им на Запад материалов и т. д. В ходе вопросов и ответов на суде вновь была повторена и подытожена вся история шпионажа Пеньковского, направленного против Советского Союза, с момента его первой лондонской встречи с представителями британской и американской разведок. В начале слушания дела генерал Горный заявил: «…Обвиняемый Пеньковский — честолюбивый карьерист и морально разложившийся тип, который ступил на путь предательства своей Родины и начал сотрудничать с разведками империалистических стран. В конце 1960 года, пользуясь положением заместителя начальника иностранного отдела Государственного комитета по координации научно-исследовательских работ, а также безграничным доверием сотрудников, имея к тому же возможность встречаться с иностранцами, посещающими Советский Союз в составе всевозможных научных и культурных делегаций, пытался вступить в контакт с американской разведслужбой…»
В ходе рутинной процедуры разбирательства дела из вопросов к обвиняемым и их ответов присутствующим в зале суда стало известно о передаче Пеньковским на Запад секретных материалов, о тайниках, которыми он пользовался, о его контактах со связными иностранных спецслужб, о частотах радиосвязи и условных кодах. На всеобщее обозрение было выставлено шифровальное устройство, найденное на квартире Пеньковского.
Время от времени обвиняемые пытались оспорить некоторые факты из их шпионской деятельности, но делали они это очень робко. К чести Пеньковского надо отметить, что он настойчиво повторял на суде: «Винн не имел ни малейшего представления о материалах, которые он перевозил на Запад». Нескольких часов разбирательства оказалось достаточно, чтобы стало ясно: Пеньковский передавал на Запад очень ценные сведения. Представители иностранных средств массовой информации также присутствовали на заседаниях суда. Как сообщали они в своих репортажах, свидетельств того, что обвиняемые находились под воздействием психотропных средств или против них применялись меры физического воздействия, не было обнаружено.
Решившись на открытый суд, КГБ тем не менее позаботился о том, чтобы сдержать поток информации из зала суда. Винн в своих мемуарах пишет, что во время процесса московская милиция перекрыла движение на нескольких улицах и направила транспорт прямо под окна здания Верховного суда СССР. Западные представители, присутствовавшие на заседаниях, подтвердили, что из-за шума, доносившегося с улицы, они не могли разобрать, что говорили обвиняемые.
Советские власти опасались, что Винн может отступить от заготовленного сценария, поэтому каждый раз, когда он начинал говорить, его микрофон немедленно отключали. Так что почти все его ответы остались залом не услышанными. Всего один только раз он нарушил обещание, данное сотрудникам КГБ, когда произнес такую фразу: «Ни в моей стране, ни в других странах ни для кого не секрет, что в московских квартирах иностранных дипломатов установлены подслушивающие устройства». (В советских средствах массовой информации эта фраза была представлена так: «Мне также известно, что в московских квартирах иностранных дипломатов очень часто устанавливают подслушивающие устройства».) После такого заявления Винна председатель суда сразу же задал другой вопрос. По окончании этого заседания следователи КГБ предупредили англичанина, что если нечто подобное повторится, то у него будут серьезные неприятности.