Остановившись в Аннаполисе в отеле «Карвелл Холл», Фарнсуорт вызвал по телефону Вашингтон. Он назвал номер, который не значился в телефонном справочнике. Это было подозрительно, но еще большее подозрение вызвало то, что он назвал телефонисту не свое имя. Человек, который подошел к телефону в Вашингтоне, сердито ответил, что номер назван ошибочно. У этого человека был явный японский акцент.
Проверка показала, что номер телефона, заказанный Фарнсуортом, принадлежит капитану 2 ранга Итимия. Но так как Итимия был отозван в Японию, его квартиру на Олбан Тауэрс занял новый военно-морской атташе капитан 2 ранга Акира Ямаки.
Так ФБР впервые достоверно узнало о связи Фарнсуорта с японцами.
Это побудило ФБР проверить другие визиты Фарнсуорта в Аннаполисе, где он всегда останавливался в отеле «Карвелл Холл». Было установлено, что за последние два года Фарнсуорт приезжал в Аннаполис семь раз и всегда не менее одного раза в день разговаривал по телефону с японским военно-морским атташе в Вашингтоне. Однажды в течение четырех часов он звонил в Вашингтон три раза.
Расследования ФБР приняли широкий характер, и была воссоздана картина передвижения Фарнсуорта за последние три года. Оказалось, что он посещал Бостон, Филадельфию, Балтимор, Норфолк и Нью-Йорк. Из каждого города шпион звонил Итимия в Вашингтон.
Из Бостона в начале 1933 года Фарнсуорт звонил в Вашингтон японцу по имени Сато, который официально значился как корреспондент японского газетного агентства Домэй Цусин. Сато жил в Вашингтоне на Моррисон-стрит. Поскольку он вращался только в высших официальных кругах, с ним считались как с полуофициальным представителем японского правительства.
Установили, что одним из близких друзей Сато был Ямаки. Они часто обедали вместе в лучших ресторанах Вашингтона и затем расходились по домам. Они никогда не встречались дважды в один и тот же вечер.
Но вскоре агенту ФБР удалось сделать одно из тех открытий, которые почти всегда способствуют разоблачению шпиона.
От горничной из дома на Олбан Тауэрс агент узнал, что Сато часто приходит к Ямаки в четыре часа утра через черный ход и остается до рассвета.
Предположив, что Фарнсуорт проделывает то же самое, за черным ходом установили постоянное наблюдение. Однако ничего не удалось узнать вплоть до дня ареста Томпсона.
ФБР действовало медленно и настойчиво до тех пор, пока у него не оказалось улики, свидетельствующей, что Фарнсуорт шпион. В поступивших в ФБР сообщениях имелись данные, что в течение последних трех лет Фарнсуорт постоянно посещал в Вашингтоне некоторые фотографии. Служащих этих фотографий допросили, но они не припомнили, какая конкретно работа выполнялась для Фарнсуорта. Однако, по их словам, она имела отношение к военно-морскому флоту. Фарнсуорт всегда ждал, пока работа будет закончена, тут же расплачивался и уносил все копии и оригиналы.
Были также опрошены владельцы фотографий в Норфолке и Балтиморе. Они опознали Фарнсуорта по фотокарточке и вспомнили, что он выдавал себя за морского офицера, которому срочно нужны фотокопии некоторых официальных документов.
На основании показаний прислуги с Олбан Тауэрс о том, что Итимия запретил им входить в две его комнаты, ФБР предположило, что японец занимается там фотографированием документов. С большим удовлетворением агенты ФБР узнали, что Итимия, приехав в Вашингтон в 1933 году, через месяц получил посылку с двумя фотокопировальными аппаратами.
Доказательств, уличающих Фарнсуорта и дающих основания арестовать его, имелось достаточно. Помимо явных связей Фарнсуорта с некоторыми японцами, допрос матросов и офицеров военно-морского флота, с которыми шпион общался, показал, что они непреднамеренно снабжали его очень ценной информацией. Только из бесед Фарнсуорту стали известны тактико-технические данные почти каждого орудия военно-морского флота, а также наиболее важные сведения об авианосцах «Рейнджер» и «Саратога».
Но как и в случае с Гарри Томпсоном, действия ФБР сдерживались властями. К тому времени, когда улики были собраны и Фарнсуорта следовало арестовать, он во избежание разоблачения прекратил шпионскую деятельность, капитан 2 ранга Ямаки благополучно вернулся в Токио, а Сато продолжал безнаказанно орудовать в Вашингтоне.
Решение капитана 2 ранга Ямаки прекратить после ареста Томпсона связь с Фарнсуортом, а также факт невыплаты Фарнсуорту денег — самые грубые ошибки, когда-либо и где-либо совершенные японской секретной службой.
Приговор Гарри Томпсону произвел на Фарнсуорта сильное впечатление. Вечером Фарнсуорт вышел из дому и напился. На следующее утро он отправился в здание «Нэйшэнэл Пресс Билдинг» на 14-й улице в северо-западной части города. Там в лифте поднялся в помещение «Юниверсал Ньюс Сервис», одного из подчиненных Херсту информационных агентств. С ним любезно побеседовал Джон Ламберт, заведующий вашингтонским отделением этого агентства. Он провел Фарнсуорта к Фултону Люису.