В феврале 1941 года Квасников назначается начальником отделения научно-технической разведки. По роду своей деятельности он не порывал связей с наукой и внимательно следил за появлением новых научных достижений. Не прошел он и мимо открытия в 1939 году цепной реакции деления атомов урана-235, ведущей к созданию атомного взрывчатого вещества и оружия с его использованием.
Незадолго до нападения Германии на СССР Квасников явился инициатором направления в ряд резидентур внешней разведки, в том числе в Лондон, Нью-Йорк, Берлин, Стокгольм и Токио, ориентировки с указанием приступить к получению сведений о возможных работах на Западе по созданию атомного оружия. Уже в сентябре 1941 года лондонская резидентура НКВД сообщила, что английское правительство серьезно прорабатывает вопрос о создании «урановой бомбы» большой разрушительной силы. Эти сведения содержались в докладе Уранового комитета от 16 сентября 1941 года, предназначенном британскому премьер-министру У. Черчиллю. В документе говорилось о начале работ по созданию в Великобритании и США атомной бомбы и о ее предполагаемой конструкции.
В конце 1941 года из Лондона поступила дополнительная информация о том, что США и Великобритания приняли решение строить атомные объекты в США, поскольку Англия подвергалась постоянным воздушным бомбардировкам германской авиации. В оперативной переписке советской разведки проект создания атомного оружия в США и Англии получил кодовое название «Энормоз». Американцы же называли работы над атомной бомбой «Манхэттенским проектом».
В конце 1942 года руководство разведки приняло решение о направлении Квасникова в командировку в США. Ему поручалось наладить добывание информации об атомном оружии. Одновременно Квасников должен был возглавить резидентуру научно-технической разведки в Нью-Йорке. В середине января 1943 года он выехал к новому месту работы.
Главной задачей разведки по «Энормозу» в тот период было информировать советских ученых о реальных результатах ведущихся в США работ по созданию атомного оружия. И эта задача была успешно решена во многом благодаря Квасникову и сотрудникам его резидентуры, которые активно работали с находившимися у них на связи источниками.
Руководитель советских ученых, занимавшихся атомным проектом, Курчатов следующим образом оценивал поступавшую из-за океана информацию по атомной проблематике: «Получение материалов имеет громадное, неоценимое значение для нашего государства и науки. Теперь мы имеем важные ориентиры для последующего научного исследования, они дают возможность нам миновать многие весьма трудоемкие фазы разработки урановой проблемы и узнать о новых научных и технологических путях ее решения».
В первых числах июня 1945 года резидентура НТР получила подробную документальную информацию по устройству атомной бомбы и проинформировала Центр о том, что в июле состоится испытание первой американской атомной бомбы. И когда 16 июля 1945 года близ Аламагордо (штат Нью-Мексико) ядерный взрыв был произведен – это событие не застало врасплох советское правительство…
Помимо работы по проекту «Энормоз», Квасников в Нью-Йорке занимался также организацией получения научной и военно-технической информации. Проявил высокий профессионализм и глубокое понимание проблем, над которыми работали подчиненные ему сотрудники. Принимал непосредственное участие в разведывательной работе. Из резидентуры НТР в Центр в большом объеме поступала секретная документальная информация и образцы техники по авиации, радиолокации, химии, медицине, представлявшие значительный интерес для отечественной промышленности, работавшей на фронт.
В декабре 1945 года завершилась командировка Леонида Романовича в США. Возвратившись в Москву, он продолжал работу в центральном аппарате разведки. С 1948 по 1963 год Квасников являлся бессменным руководителем отдела научно-технической разведки, который впоследствии был преобразован в управление. В этой должности широко проявились его блестящие организаторские способности. Под руководством Квасникова научно-техническая разведка добилась серьезных успехов в решении стоявших перед ней задач.
После первого испытания советской атомной бомбы в 1949 году большая группа ее создателей была отмечена государственными наградами. В списке награжденных было представлено шесть разведчиков, работавших за рубежом по линии научно-технической разведки. Квасников получил орден Ленина.
С 1963 по 1966 год Квасников работал старшим консультантом при начальнике ПГУ КГБ (внешняя разведка) по научно-технической разведке. В декабре 1966 года вышел на пенсию.
За достигнутые результаты в разведывательной деятельности полковник Квасников был награжден орденом Ленина, двумя орденами Красного Знамени, орденами Отечественной войны I и II степени, двумя орденами Красной Звезды, многими медалями, а также нагрудными знаками «Почетный сотрудник госбезопасности» и «За службу в разведке».
Скончался Леонид Романович 15 октября 1993 года.