В 1896 году, его направили в Россию для сбора разведданных о русской армии. Живя в России, он в совершенстве овладел русским языком и завёл полезные знакомства. В 1901 году, по возвращению в Берлин, Николаи представил доклад о России в оперативный отдел Большого Генерального штаба. Работа Николаи была высоко оценена Альфредом фон Шлиффеном. Обер–лейтенанту Вальтеру Николаи был присвоен чин капитана и его направили на учёбу в академию Генерального штаба.

– Господин капитан, я вызвал вас, что бы услышать от вас лично, мнение о эффективности работы наших разведывательных станций на границе с Россией, – сказал Мольтке разглядывающий стоявшего навытяжку Вальтера Николаи, – признаюсь сразу, пока я не читал ваш доклад. На это есть веские причины, я считаю, что бумага не способна передать эмоции, да возможно, вы, что-либо упустили. Теперь скажите мне всё что думаете, повторяю, мне нужна полная картина.

– Позволю себе заметить господин генерал – полковник, – начал капитан Николаи, тщательно взвешивая каждое слово, – разведывательные станции на границе с Россией не могут выполнять возложенные на них задачи. Использование на должностях руководителей станций пожилых офицеров – отставников пагубно влияет на работу всей службы разведки на границе.

– Каковы ваши предложения капитан?

– Считаю целесообразным заменить их энергичными и образованными офицерами Большого Генерального штаба, – ответил Николаи, – так же необходимо подчинить этих офицеров штабам приграничных армейских корпусов, а не округам ландвера45, это удобно на случай войны с Россией. Тогда офицеры, руководившие разведывательными станциями в случае войны, возглавят разведотделы в штабах этих корпусов. Они будут хорошо осведомлены об обстановке в зоне действия их корпусов.

– А вы указали все высказанные только что соображения, в своём докладе?

– Никак нет господин генерал – полковник. Я посчитал, что давать указание руководству не входит в мою компетенцию.

– Напрасно капитан, напрасно, – Мольтке бегло почитал доклад. Протянул его Вальтеру Николаи: – Перепишите свой доклад и укажите все ваши соображения. Я обопрусь на них при разговоре с военным министром Эйнемом. Нам необходимо реструктуризировать нашу разведслужбу, а для этого потребуется увеличения финансирования.

– Слушаюсь, господин генерал, – щёлкнул каблуками Вальтер Николаи.

– Дальше, – продолжил Мольтке, – вы назначаетесь начальником отдела разведки первого армейского корпуса, однако это формально. В реальности в ваших руках будет сконцентрирована вся деятельность нашей разведки против России. Выезжайте в Кёнигсберг капитан, в штаб корпуса, и организуйте там работу как следует. Я даю вам широкие полномочия.

– Господин генерал – полковник осмелюсь предложить вам.

– Что именно?

– Считаю, что для выполнения возложенных на меня задач, мне необходимо выехать в Россию. Там я смогу возобновить некоторые свои связи. Это позволит наладить агентурную сеть в России.

– Да, пожалуй, так будет правильно, – кивнул Мольтке, – и не медленно начинайте подбирать энергичных офицеров для работы в вашем отделе.

– Слушаюсь, господин генерал – полковник! – щёлкнул каблуками капитан Николаи.

Шагая по мосту Мольтке, Вальтер Николаи думал, что в свой отдел ему, пожалуй, нужно пригласить обер-лейтенанта Гемпа. С Фридрихом Гемпом он вместе учился в академии. Когда началась русско-японская война, в Большом Генеральном штабе решили командировать группу офицеров для работы в Японии. Николаи и Гемп вошли в неё. В течение пяти месяцев они в Берлине изучали японский язык, а потом, из всей группы в Японию уехали всего три офицера. Именно на курсах японского языка Гемп и Николаи подружились.