“科洛纳计划”可就没有这么好的运气了。在U-2侦察机被击落的时候，比塞尔他们已经进行了包括官方没有计算的“发现者零号”在内的共12次实验。在这些实验中，“阿吉娜”火箭有七次进入了轨道，但没有收回过一个返回舱。与此同时，空军还肩负着其他几个重要项目的开发，其中就包括兰德公司提议的使用电信传输技术的侦察卫星，也就是后来人们所熟知的“萨摩斯计划”。在“萨摩斯计划”中，卫星拍摄的胶卷将在太空中被冲洗出来，并经过扫描转变为电子信号传送回地球。这和早些时候发射的气候观测卫星使用了相同的技术模式。
就算总统不指派基斯加科夫斯基负责审查各种卫星项目，基斯加科夫斯基也明白这些卫星项目发展得都不太顺利。他曾经告诉国家安全顾问高登·格雷，整个情报系统的研发工作真的是一团糟。他认为应该成立一个由杰出科学家和技术专家组成的委员会来对卫星项目进行调查。
国家安全委员会召开会议两天之后，基斯加科夫斯基向总统、格雷和古德佩斯特汇报了自己掌握的情况。当他刚刚准备将一份罗列着卫星项目问题的清单上交给总统时，艾森豪威尔打断了他。基斯加科夫斯基后来回忆说：“当我在陈述‘发现者计划’和‘萨摩斯计划’发展所遇到的问题时，总统制止了我。他说他对这些问题不感兴趣，他所想知道的是应该如何采取措施解决这些问题。我考虑了一下便回答他说，必须要对卫星项目的发展作出必要调整。”
同时，国会也急于要推动侦察卫星项目的进展。由于担心艾森豪威尔终止对苏联进行U-2侦察飞行会使美苏之间出现情报差距，参议院拨款委员会在6月10日通过了为“萨摩斯计划”增拨8 400万美元的决议，这大大弥补了此前中情局从该计划中挪出的5 000万美元的资金缺口。由于“科洛纳计划”是保密的，所以没有任何资金被公开地拨给中情局所负责的项目。
正如很多美国人认为的那样，侦察卫星在当时来说还是一个遥不可及的事物。6月中旬，汉森·白德文在《纽约时报》上报道说：“尽管现在已经对此进行了一些模型的实验，并对卫星系统的一些部件进行了测试，但侦察卫星的研制现在仍处于起步阶段。”对“科洛纳计划”并不知晓的白德文只描述了“防御导弹预警计划”和“萨摩斯计划”，他向读者预测说：“尽管理论上说，国家当前正在重点发展‘防御导弹预警计划’和‘萨摩斯计划’，但从现在的情况看来至少还需要2～3年或更长的时间才能成功。”
比塞尔本人并不知道该如何平息白宫和国会日益增长的急躁和不满情绪。“科洛纳计划”在4月份两次实验失败后，为了给普拉默和工程师们留出排除系统故障的时间，比塞尔再一次延迟了发射计划。但是这种延迟还是没有为他们带来好运。6月29日，“发现者十二号”从凡登堡升空，这一次卫星上并没有携带任何拍摄器材，而是装备了一个故障诊断装置，但“阿吉娜”火箭的又一次脱轨彻底击碎了研制者们的希望。
尽管这些悲惨的失败记录使比塞尔和普拉默几乎都要失去所有的勇气和希望，成功却在这个时候不经意地降临了。经过数月的重新评估和整修，研究人员们解决了卫星系统存在的很多问题。此时柯达公司又研制成功了一种涂有高度感光乳剂的多元酯胶卷，这种胶卷的出现解决了早期的合成胶卷经常发生破裂的关键难题。“阿吉娜”火箭外层防热涂料的改进，为火箭上精密设备的正常运行提供了一个安全稳定的温度环境；携带着拍摄装置的“阿吉娜”火箭的重量也通过磨锉被大大减轻了；电池的效力和稳定性也得到了改善。此外，根据洛克希德公司一位负责人威利斯·霍金斯的建议，为了在返回操作中更好地稳定控制返回舱，研究人员用冷气引擎取代了不稳定的固体引擎。这一新的引擎将会防止以前经常出现的多个火箭不能同时点火的问题，这是“科洛纳计划”开始以来在工程问题上所作出的最大改进。工程师们通过努力还提高了关键控制装置的精确性和准时性，这将有助于返回舱能够按时到达有利于返回地球的太空位置，并最终准确地到达夏威夷附近的海面。虽然这些小的改进看起来微不足道，但却正是前几次试验屡次失败的原因。
像这样创造性的改进工作比比皆是，都是科研人员们利用手头的材料发明出来的。当时卫星系统还有一个关键的问题没有解决，那就是如何处理火箭升空时，火箭顶部的返回舱衔接处产生的热量问题。这条接缝正好位于卫星装载照相机和胶卷的部位上，所以就需要对该部位进行冷却处理。普拉默后来回忆说：“我当时想，常用的冷却方法都是通过蒸发液体来达到冷却效果，所以我说我们为什么不能在这个部位周围箍上一个盛水的环行容器，这样就可以利用容器表面上的小眼将热量用水蒸气带走。后来，大家认为在离胶卷如此近的地方放水是不明智的。于是我让手下人去买来一些消毒纸巾，然后将纸巾塞满环行容器，最后将水注入其中。这个做法是要冒相当风险的。”
“发现者十三号”将在8月10日被发射升空。像6月底的那次发射一样，这一次发射的主要目的并不是进行照片拍摄而是为了检测卫星各部分的运转情况。“阿吉娜”火箭上没有携带任何照相器材，但普拉默最后在返回舱里放了一面美国国旗。要找到这样大小的一面国旗并不容易，普拉默在周六上午卫星发射前特地驾车从帕罗阿图市赶到了圣何塞市一家没有关门的杂货铺，买了这样一面美国国旗。
8月10日的早晨，凡登堡笼罩在一片大雾之中。“雷神”火箭从发射台上嘶吼着冲向天空。这一次好运真的降临了，一切设备运转得近乎于完美，“阿吉娜”火箭如期进入轨道，并在绕地球旋转第17圈的时候将返回舱弹出。返回舱开始向指定的太平洋地区坠落，而此时夏威夷执行回收任务的飞机正在附近空中待命。但是返回舱最终没有落在指定的回收区域，所以飞机并没有在空中拦截到它。幸运的是返回舱溅落在正在执行回收任务的海军军舰附近的海域，所以当装胶卷的返回舱还漂浮在海面上的时候，这艘舰艇就已成功地找到了它。8月12日，当回收工作顺利完成的时候，空军的福特上将火速向华盛顿发了一封绝密电报：“返回舱安全返回。”“科洛纳计划”的秘密历史记载道：“这是两年来电报传送的最简短又最令人振奋的消息。”
此时的普拉默和他的同事们正在为这个迟到的胜利而欢呼雀跃。参与“科洛纳计划”的研究人员们后来在当地一个叫瑞奇的旅馆召开了庆功会。在庆功会上激动的人群将仍然西装革履的普拉默扔到了游泳池里。几十年后，普拉默依然保存着记录了这一激动人心的场景的照片，照片上的普拉默浑身湿透的站在游泳池边，右手拿着已经被水泡湿的雪茄，绽放出开心的笑容。
虽然10天后苏联人就成功发射并回收了携带有两只名叫贝卡和斯特莱卡的小狗的“五号苏联卫星”，但在当时的确是美国人首次发射成功了可回收的人造航天器。本来用做二级准备的水上回收计划，不久就被美国国家航天及太空总署运用到返回太空人的项目中。
返回舱安全返回的消息占据了各大报纸的头版头条。约翰·芬尼在《纽约时报》上报道了这一消息。尽管当时他还没有意识到这种回收技术的重大意义，但是他报道说：“这种回收技术的成功标志着我国向研制太空侦察卫星迈出了重要一步。弹射和返回技术最终将被用于发展可将照片返回地球的间谍侦察卫星。”
被“发现者十三号”的成功所激励着，比塞尔和瑞特·兰德迫不及待地将下一次发射时间定在8月18日，这一次卫星将携带一架照相机和20磅重的胶卷。8月18日下午1点，“发现者十四号”从凡登堡发射升空。“阿吉娜”火箭顺利到达了轨道，但起初却并没有成功地稳定在适当的位置，并在太空中颤动起来。幸运的是卫星最终调整了自身的位置，照相机也开始正常工作了。卫星每围绕地球转动一圈都会经过一片新的苏联领土，这其中的大部分地区是美国以前从未侦察过的。地面控制站通过对卫星进行的秘密监测得知照相机正在工作，并且胶卷已经被贮藏在返回舱里。在卫星运转到第17圈时，返回舱如期弹出并运转到准备返回地球的太空位置。返回舱上的防热板正常工作并且降落伞也打开了。
8月19日星期天，在这个晴朗的夏威夷夏日午后，伊利诺伊州布卢明顿的空军上尉哈罗德·米切尔，驾驶着一架C-119空中运输机，在第三次巡航中将返回舱从8500英尺的高空中成功拦截，并将其送到了火努鲁鲁附近的希凯姆空军基地。米切尔告诉记者们说：“我当时太紧张了，简直都不知道应该怎么处理这个返回舱。”各大报纸也竞相报道了返回舱在半空中被拦截成功的消息。第二天早上的《纽约时报》用了一个三行三列的大标题《返回地球的太空舱在半空中被我国飞机成功拦截》。但这篇报道却并未涉及回收技术在侦察工作上的重要意义。历史总是喜欢捉弄人，也就是在同一天，莫斯科以间谍罪的罪名判处鲍尔10年监禁。当然只有少数对“科洛纳计划”熟悉的美国人才知道苏联对美国飞行员的定罪和美国侦察卫星发回首批照片正好是同一天。
返回舱被从夏威夷送到了桑尼维尔，然后又被辗转送至了东海岸纽约的罗彻斯特。胶卷在柯达公司冲洗出来，最终被送到位于华盛顿纽约大道的斯图亚特大楼里。伦达尔和他的同事们集合在该建筑的四层保密室里第一次见到了侦察卫星拍摄到的照片。过去每次U-2侦察飞行结束后，这些分析专家们都要集合到一起对照片中所拍摄到的侦察目标进行分析。U-2侦察飞行所经的路线从苏联地图上看不过是一条细细的迂回曲线，而侦察卫星所拍摄到的却是苏联的一大片区域——从北极一直延伸到苏联南部的领土，分为六七块呈竖条分布。
伦达尔的高级助手迪诺·布茹乔尼若干年后回忆起了当年的情景：“当时我们真是感到欣喜若狂，甚至还有一点洋洋自得。我们当时对卫星拍摄到的大部分苏联地区根本没有了解，这还是我们第一次在美国的侦察照片中见到这些地区。”
另一个富有想像力的分析家戴维德·多伊利说：“当‘科洛纳计划’拍摄到的照片到达斯图亚特大楼时，一个崭新的时代诞生了。”
伦达尔和比塞尔不久就带着选好的侦察照片到白宫向艾森豪威尔总统汇报情况。参加通报会的古德佩斯特回忆说：“我现在仍然记得总统当时是多么高兴，在经历了所有的失败后，我们终于成功了。每一个人都十分清楚这将在历史上留下浓重的一笔。”
这些重达20磅、长达3 600英尺的胶卷拍摄到了150万平方公里的苏联领土。对此，比塞尔在自己的回忆录中写道：“这比所有U-2侦察飞行拍摄到的照片加在一起还要多。”
照片的分辨率很好，地面直径不小于35英尺的物体都清晰可辨。这样的分辨率在100公里以外的太空已经是相当令人满意的了，而且要比兰德和詹姆斯·克雷恩早在1958年向总统建议“科洛纳计划”时所预计的分辨率要高。但是却低于莱格霍恩推销依特埃克公司的照相机时向比塞尔承诺的分辨率，也不及比塞尔1958年为说服总统批准“科洛纳计划”时告诉总统所能达到的分辨率。
虽然“科洛纳计划”拍摄到的照片不及U-2侦察机拍摄到的清晰，但这些数量巨大的照片还是让分析专家们忙得不亦乐乎。他们发现了华盛顿以前从未发现过的64个苏联机场和26个地对空导弹发射基地。所谓的苏美导弹差距在这种翔实的情报资料面前也变得不攻自破，或者更确切地说这种苏美差距在瞬间就转变成美国对苏联的优势。
1961年2月5日，刚就任约翰·肯尼迪政府国防部长的罗伯特·麦克纳马拉在五角大楼的办公室里举行的政策发布会上告诉记者，美国和苏联在可使用的战略导弹数量上没有显著差异。第二天的《纽约时报》以《肯尼迪的国防实力研究表明苏美之间不存在导弹差异》为题对此事进行了整版的报道。
对苏美导弹差距这一传言的致命一击，来自国家情报评估中心在1961年向肯尼迪提交的苏联远程导弹力量评估报告。该报告称：“通过对苏联远程弹道导弹最新情报的分析，我们认为我国以前对苏联中程导弹的实力预测比较准确，但却高估了苏联的远程弹道导弹实力。我们现在对苏联远程导弹实力的评估结果是苏联只拥有10～25个可以发射袭击美国的远程导弹的发射台。并且在即将到来的几个月里这种进攻能力不太可能得到明显的增长。”
历史上似乎并没有留下艾森豪威尔看到首批“科洛纳计划”拍摄到的照片后的反应。但是1969年2月13日，他为推进这项新式情报搜集技术所作的贡献被牢牢地镌刻在历史画卷中。当时艾森豪威尔已经离开白宫八年了，而且已病入膏肓，正在华盛顿的沃尔特瑞德陆军医院休养。当时的尼克松副总统命令中情局负责人理查德·海尔姆兹将从太空中拍摄到的最新侦察照片送给艾森豪威尔看。
当海尔姆兹、伦达尔和他的特别助手汤姆·罗根带着特地挑选好的照片到达医院的时候，艾森豪威尔正依靠身后的几个枕头倚在床头上。由于这些侦察照片是极为机密的，所以当时病房里的窗帘被拉了下来，所有的医生和护士也都被请了出去。伦达尔想让艾森豪威尔看看美国的间谍侦察技术从1956年首次的U-2侦察飞行开始发展到现在是什么样子。
伦达尔后来描述了这动人的一幕：“海尔姆兹先生坐在床的左边，我站在右边。汤姆则举着那些照片站在床尾。这时，我负责为艾森豪威尔讲解那些苏联军事基地的情况。”
来访者向艾森豪威尔展示了苏联地下导弹发射室、造船厂和潜艇基地的照片。直径在6英尺以下的物体在照片上从120公里以外的太空中都清晰可见。艾森豪威尔仔细凝视着这些照片，不断感叹着它们是多么清晰。伦达尔讲解的时候，他还不断地在本子上记着什么。
艾森豪威尔对科技如此突飞猛进的发展感到欣慰。伦达尔回忆说：“他完全被侦察技术的巨大进步惊呆了。”六周后，艾森豪威尔溘然长逝。
尽管为防止美国受到突然袭击而决定发展新的侦察技术可能是艾森豪威尔总统任期中为后人留下的一笔最宝贵的财富，但由于该项目在他一生的时间中都被要求高度保密，所以这位前总统即使在自己的回忆录中对此事也缄口不语。
