Утверждения Гордиевского вызвали скептическое отношение других экспертов. Поскольку впервые о шпионской деятельности Пеньковского советским спецслужбам стало известно в декабре 1961 года, и за ним сразу было установлено наружное наблюдение, о чём доложено высшему государственному и военно-политическому руководству СССР, то его связи в этот период были резко ограничены, выезд за границу был для Пеньковского закрыт, и в таких обстоятельствах никто с подозреваемым в шпионаже, хотя и находящимся на свободе высокопоставленным госчиновником, секретами не делился. Подготовка к отправке ракет на Кубу (операция «Анадырь») началась только в 1962 году, когда каждый шаг Пеньковского в Москве уже отслеживался. О том, сколько и каких ракет размещено на Кубе, каковы истинные планы Хрущёва, – Пеньковский никак не мог сообщить на Запад, поскольку на момент доставки ракет находился в госпитале под плотным контролем оперативников, а после выписки вскоре был задержан. В действительности Карибский кризис, который достиг кульминации только за неделю до ареста Пеньковского (все 40 ракет на Кубу доставили к 14 октября 1962 года) был разрешён СССР и США к началу 1963 года на компромиссной основе и за счёт взаимных уступок – СССР вернул ракеты с Кубы, США взамен отказались от вторжения на Кубу, прекратили военно-морскую блокаду Кубы и убрали ракеты из Турции.

Не существует документальных поимённых подтверждений, что кто-либо из резидентов и военных разведчиков ГРУ пострадал за рубежом на основании информации Пеньковского, был задержан или выслан из страны пребывания. Единственный разведчик ГРУ, который упоминался в данном контексте – помощник военно-морского атташе СССР в Великобритании Евгений Иванов, однако он успешно завершил свою операцию в Лондоне, имевшую целью отставку премьера Макмиллана, и был отозван на родину 22 января 1963 года не по вине Пеньковского, а в связи с Делом Профьюмо. Согласно публиковавшимся оценкам документы, которые Пеньковский мог выносить со службы для копирования дома, материалы из спецбиблиотек ГРУ и Главного Ракетно-Артиллерийского Управления Генштаба, ведомственные журналы для служебного пользования «Военная мысль», «Артиллерийский сборник», «Военный вестник» – в действительности не имели высокого статуса секретности, а допуск к ним Пеньковский получил на основании того, что пытался писать научные работы. Филипп Найтли в книге «Шпионы XX века» отмечал: «Хотя в ходе операции каждый клочок информации жадно подхватывался западными разведслужбами и тщательно изучался, в ретроспективе они не могут привести ни одного примера полученной от Пеньковского информации, имевшей серьёзное военное значение».

По мнению советского разведчика А. Б. Максимова, опирающегося на найденные в 2012 году при детективных обстоятельствах дневники начальника ГРУ генерала армии Ивана Серова (подлинность их оспаривается[30]), Пеньковский мог быть агентом КГБ СССР, «героическим разведчиком, который только изображал предателя», а на самом деле вёл тонкую игру в интересах СССР, при этом советские спецслужбы переиграли американские и британские, умело сплавляя им дезинформацию. В частности, о том, что советские межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) будто бы имеют важный недостаток – неточную систему прицеливания, и поэтому их невозможно использовать в качестве средства поражения пусковых шахт американских ракет. Американцам внушалось, что платформа разведения советских МБР доставляет четырёхтонные боевые блоки не на расстояние 11–13 тысяч км (как на самом деле), а меньше, то есть до политических центров на восточном побережье США ракеты не дотягивают; потенциальный противник был уведён в сторону от факта того, что одного изделия, содержащего 10 боеголовок МБР мощностью около 500 килотонн, хватало, чтобы смести крупные штаты, такие как Техас, Калифорния или Аляска. Все эти факты, секретные на момент процесса над Пеньковским, стали точно известны в США лишь в 1968 году.»