מבצע החיסול של האייתוללה עלי חמינאי היה שיאו של קמפיין מודיעיני רב־שנים, כך עולה מתחקיר שפורסם על תכנון החיסול. לפי הדיווח בפייננשל טיימס, ישראל עקבה במשך שנים אחר תנועות בכירי המשטר בטהרן, בין היתר באמצעות פריצה למרבית מצלמות התנועה בעיר, שהעבירו בזמן אמת תמונות מוצפנות לשרתים בישראל.
אלגוריתמים מתקדמים שימשו לבניית "תבנית חיים" של אנשי האבטחה והמעגל הקרוב לחמינאי - כולל מסלולי נסיעה, שעות פעילות וזהות הבכירים שלצידם.
בבוקר התקיפה זיהו ישראל וארצות הברית כי חמינאי יקיים פגישה במתחם סמוך לרחוב פסטר בטהרן, יחד עם בכירים נוספים. לפי מקורות המעורים בפרטים, מידע אותות, חדירה לרשתות סלולר ואף מקור אנושי אמריקני אישרו שהפגישה מתקיימת כמתוכנן. במקביל דווח כי רכיבים במגדלי סלולר באזור שובשו, כך שמכשירי הטלפון של אנשי האבטחה לא יכלו לקבל שיחות אזהרה.
מטוסי קרב ישראליים, שהמריאו שעות קודם לכן, שיגרו כ-30 חימושים מדויקים לעבר המתחם. התקיפה בוצעה באור יום, מהלך שלדברי גורמים ישראלים נועד להשיג הפתעה טקטית למרות הכוננות האיראנית. לפי הדיווח, ישראל השתמשה בין היתר בטילי "ספראו" המסוגלים לפגוע במטרה זעירה מטווח של יותר מאלף קילומטרים.
ההחלטה לחסל את חמינאי הוגדרה פוליטית ולא רק טכנולוגית. גורמים לשעבר במערכת המודיעין הישראלית אמרו כי הוערך שאם תפרוץ מלחמה כוללת, הבכירים האיראנים יסתתרו בבונקרים עמוקים, ולכן ההזדמנות שנוצרה - כאשר הנהגת המשטר התכנסה יחד - הייתה חריגה. בניגוד למנהיג חיזבאללה חסן נסראללה, שחי שנים במחתרת, חמינאי לא התגורר דרך קבע בבונקר, אף שבימי לחימה נקט אמצעי זהירות.
התשתית למהלך, כך נטען, נבנתה עוד ב-2001, כאשר ראש הממשלה דאז אריאל שרון הורה למוסד להפוך את איראן ליעד המרכזי. מאז, ישראל השקיעה מאמצים ממושכים בסיכול תוכנית הגרעין האיראנית, בחיסול מדענים ובפגיעה בתשתיות ובשלוחותיה האזוריות.
עם זאת, הדוח מציין כי חיסול מנהיג מדינה הוא צעד שנוי במחלוקת, גם בתוך ישראל, וכי ההשלכות האסטרטגיות של מדיניות ההתנקשויות ארוכת השנים עדיין נתונות לוויכוח
ישראל השתמשה בכלי בינה מלאכותית ואלגוריתמים שפיתחה כדי למיין כמויות עצומות של מידע שאספה על הנהגת איראן ותנועותיה.
ל־CIA היה גם מקור אנושי שסיפק מודיעין מרכזי.