במשך שנתיים עקב אגף המודיעין בצה"ל בשיתוף המוסד אחר הכור הסורי שהלך ונבנה. ככל שחלף הזמן החשד התגבר, פריטי מידע רגישים נאספו והמבנים החשודים זוהו וכך יצא לדרך המבצע להשמדת הכור הגרעיני.
שלב אחר שלב:
2005 עד תחילת 2007: בתקופה זו מזוהה פעילות סורית חשאית בתחום הגרעין, ולאחריה נחשפים גילויים מודיעיניים משמעותיים, ומתבססת ההערכה כי בסוריה מתקיימת פעילות חשאית בנושא.
אגף המודיעין (אמ"ן) מתחיל להיערך להתמודדות עם האתגר: חטיבת המחקר מקימה צוות מחקרי גדול לזיהוי אינדיקציות שונות לעיסוק גרעיני בסוריה, ובמקביל מנתחת את האסטרטגיה הסורית בתחום הגרעין. כמו כן מכוונות יחידות האיסוף בקהילת המודיעין להקדיש משאבים לתחום הגרעין הסורי.
בתקופה זו אגף המודיעין מוביל למספר פרטים אשר מהווים את הבסיס לתקיפה.
בסוף 2004 מומחים זרים מסייעים לפרויקט הגרעין הסורי - אגף המודיעין והמוסד משיגים פרטי מידע רגישים.
בינואר 2006 עולה לראשונה האפשרות כי בסוריה מוקם כור גרעיני - נקודת מפנה חשובה בהבנת פרויקט הגרעין הסורי. בעקבות זאת אמ"ן משיג מידע איכותי על תחילת תהליך המתאים לבניית כור גרעיני.
באפריל 2006 מזוהה מבנה הכור הגרעיני בעקבות עבודה מחקרית של אמ"ן. על עבודה זו נוספו נתונים מהקהיליה המודיעינית, שאפשרו זיהוי מבנים חשודים.
בנובמבר 2006 נרשמת פעילות נוספת בהתייחס לכור הגרעיני - במשך הזמן נחשפים נדבכים שונים, לרבות עיסוק סורי אינטנסיבי עם חומר גרעיני - הנדרש להפעלת כור גרעיני.
תחילת 2007 עד ספטמבר 2007 - הובלת המאמץ הביטחוני להשמדת תכנית הגרעין הסורית.
בתקופה זו אמ"ן והמוסד מחזקים את מאמצי האיסוף ומביאים מידע מודיעיני ערכי ופורץ דרך בהפללת הכור. המידע מאשר כי הכיוונים עליהם הצביעו נכונים, וכי מדובר באתר גרעיני, ותורם לשני היבטים מרכזיים: להבנה כי סטטוס פרויקט הגרעין הסורי מתקדם מאוד, ולרתימת כל הגופים הביטחוניים לפעולה משותפת: המוסד, חיל האוויר וכלל יחידות אמ"ן.
הצוות שמתאגד מצליח, בין היתר, להכווין מאמצי איסוף מודיעין רחבים, להעריך במדויק את סטטוס הכור, לבצע ניתוח מערכתי כולל שיספק מידע טקטי ומודיעין אסטרטגי שאפשר את התקיפה האווירית ולבסוף, להמליץ על העיתוי המדויק של התקיפה.
ב-2006, מצליח אמ"ן להצביע על אתר חשוד במרחב דיר א-זור, ופועל בשני מישורים – המשך איסוף מידע איכותי והערכה מדויקת של סטטוס התכנית, ומתן המלצה לעיתוי תקיפה נכון.
בספטמבר 2007 הכור מושמד ללא יכולת שיקום.