نجحت الاستخبارات الإسرائيلية في تحديد مواقع كبار القادة العسكريين الإيرانيين وتعقّب تحركاتهم قبل عمليتها الأخيرة التي أطلقت عليها اسم "الأسد الصاعد"، ما مهد الطريق لسلسلة من الضربات الدقيقة أسفرت عن مقتل اللواء حسين سلامي، قائد الحرس الثوري الإيراني، واللواء محمد باقري، رئيس أركان القوات المسلحة الإيرانية. كما قُتل ستة من العلماء النوويين، من بينهم شخصيتان بارزتان: فريدون عباسي دواني ومحمد مهدي طهرانجي، في هجمات استهدفت مواقعهم بدقة فائقة.
ورغم أن العملية اعتمدت في الأساس على سلاح الجو الإسرائيلي، فإن إحدى أكثر مراحلها جرأة نُفذت، على ما يبدو، من داخل الأراضي الإيرانية بواسطة خلايا تابعة للموساد. ووفقا لعدة تقارير إعلامية إسرائيلية، نصبت فرق كوماندوز تابعة للجهاز أنظمة أسلحة موجهة بدقة في مناطق مفتوحة قرب مواقع تمركز أنظمة الصواريخ أرض–جو الإيرانية. ومع انطلاق الهجوم الجوي، فُعلت هذه الأنظمة وأُطلقت منها صواريخ دقيقة أصابت ما تبقى من منظومات الدفاع الجوي الإيرانية بالشلل.
وأفادت مصادر إسرائيلية بأن الموساد أنشأ كذلك قاعدة سرية لطائرات مسيّرة محملة بالمتفجرات، جرى تهريبها إلى عمق الأراضي الإيرانية قبل موعد الضربات بمدة طويلة، عبر شبكة من العملاء. وخلال تنفيذ العملية، فُعلت هذه المسيّرات وأُطلقت باتجاه مواقع إطلاق صواريخ أرض–أرض في قاعدة عسكرية قرب طهران.