איראן עצרה עשרות אנשים בחשד לריגול עבור המוסד, על רקע החששות הגוברים ברפובליקה האסלאמית מהיקף החדירה של שירות הביון הישראלי לשטחה. מאז תחילת התקיפות הישראליות ביום שישי, נעצרו 28 אנשים בטהרן בלבד בחשד לריגול עבור ישראל. ביום שני, תלו את אחד החשודים שנעצר באשמה זו לפני שנתיים, במה שנראה כמסר אזהרה למשתפי פעולה פוטנציאליים.
המשטר האיראני עצר גם עשרות אנשים ברחבי המדינה באשמת שיתוף מאמרים ברשת "בתמיכה במשטר הציוני" - בטענה שהם פוגעים ב"ביטחון הפסיכולוגי של החברה". באספהאן לבדה, שם לטענת ישראל הותקף אתר גרעיני, נעצרו 60 אנשים. משרד התובע הכללי בטהרן הקים יחידה מיוחדת לניטור כלי תקשורת ואנשים עם נוכחות משמעותית ברשתות החברתיות. הדיכוי התגבר ביום שלישי, כאשר פעילים נעצרו ואחרים קיבלו אזהרות.
אפילו סוכנות הידיעות ISNA, המזוהה עם השלטון, קיבלה אזהרה על אי-עמידה בתקנות, כך דיווחה סוכנות הידיעות פארס, מבלי לפרט את אופי ההפרות. גל המעצרים מגיע בעקבות החשיפה שסוכני מוסד הבריחו נשק לאיראן לפני התקיפה הישראלית חסרת התקדים, והשתמשו בו כדי לתקוף את המדינה מבפנים.
בהצהרת וידאו ביום שני, מפקד משטרת איראן אחמד-רזא ראדאן קרא ל"בוגדים" להסגיר את עצמם, ורמז שמי שיבין שהוא "הוטעה על ידי האויב" עשוי לקבל יחס מקל ואף "כבוד" מאיראן - בעוד שמי שייתפס ילמד "לקח כמו זה שניתן כעת לאויב הציוני".
ראש הרשות השופטת באיראן, גולאם-חוסיין מוחסני-אג'אי, קרא להענשה "מהירה" של החשודים בשיתוף פעולה עם ישראל: "נניח שתפסנו מישהו שמשתף פעולה עם ישראל, העניין הזה בתנאים דמויי מלחמה... חייב להיות מועמד לדין במהירות ולהיענש במהירות". הפרנויה הגוברת של המשטר האיראני מגיעה כשנחשפים פרטים נוספים על מבצע המוסד שהבריח נשק לאיראן לקראת התקיפות הראשונות ביום שישי.
לפי גורמים ישראליים, סוכנים הקימו בסיס לשיגור רחפנים נושאי חומר נפץ בתוך איראן, ואז השתמשו ברחפנים אלה כדי לתקוף משגרי טילים ליד טהרן. כמו כן הוברח נשק מדויק, שלטענתם שימש לתקיפת מערכות טילי קרקע-אוויר, מה שפינה את הדרך לחיל האוויר הישראלי לבצע יותר מ-100 תקיפות עם למעלה מ-200 כלי טיס בשעות המוקדמות של יום שישי.
המודיעין שאסף המוסד באיראן אפשר לחיל האוויר הישראלי לתקוף מפקדים בכירים ומדענים איראניים. מאז, לפי כלי התקשורת האיראניים, הממשלה תפסה ציוד שלטענתה שימש במהלך המבצע הישראלי - כולל 200 קילוגרמים של חומרי נפץ, מספר רחפני התאבדות, משגרים וציוד ששימש לייצור הרחפנים - בעיר ריי שבמחוז טהרן.
התרעות פיקוד העורף