Agencja bała się powtórzenia śledztwa przeprowadzonego wcześniej przez Jamesa Jesusa Angletona, które załamało wiele karier, a nie doprowadziło do wykrycia ani jednego szpiega.
Wytropiony został przez własnych kolegów z pionu kontrwywiadu CIA, którzy byli członkami specjalnej ściśle tajnej grupy, mającej wyjaśnić nagły wzrost majątku Amesa, następnie cała sprawa została przekazana do FBI.
Dopiero w 1991 roku Federalne Biuro Śledcze rozpoczęło ściśle tajne śledztwo oznaczone kryptonimem Nightmover, polegające na weryfikacji 20 podejrzanych osób, w tym Amesa. Następnie przeprowadzono operację o kryptonimie Anlace, mającą na celu zebranie dowodów przeciwko niemu. W marcu 1993 roku agenci z kontrwywiadu FBI podczas przeglądania swoich akt, które zawierały fotografie ludzi wchodzących do ambasady radzieckiej, odkryli, że Ames chodził tam bez wiedzy i zgody przełożonych. Później ustalono, że po tych wizytach na jego konto bankowe wpływały duże sumy pieniędzy.