1973年9月，克拉伦斯·凯利接任联邦调查局局长一职。上任之初，他就深刻意识到源自胡佛时代以来的联邦调查局的不足。作为一名老联邦特工和曾经的警察总长，凯利一上任，就立即宣布暂停对数据的盲目崇拜，转而强调办案质量应该要优于办案数量。
身材魁梧、下巴方正的凯利同时要求对案件的调查需要秘密进行，除非涉及到违背法律法规的事情，否则案件调查一律不能公开。对于那些涉及公开腐败的案件，他还鼓励大家一查到底。在他的推动下，女性工作人员和少数民族工作人员的招聘比例有大幅度增长。作为一局之长，对于联邦调查局的现代化进程，他是持开放和支持态度的。
在胡佛时代的早些时候，联邦调查局还可以算得上是应用先进技术解决犯罪案件的先驱，但是后来，到了晚期，胡佛自己却常常阻挠创新的尝试。所以，后来当特工霍华德·泰顿到联邦调查局国家学院任教之时，尽管他对于自己的警官学员要求十分严格，但是他和他的长官从没有向上头汇报过他们正在尝试做的事情—就是后来大家所熟知的“犯罪分析学”的雏形，在20世纪70年代初期，这还是件新鲜事。
作为犯罪分析学之父，泰顿洞察到犯罪现场和罪犯之间的密切联系。在行为表现上，罪犯和普通人截然不同。例如，一些作家喜欢使用电脑撰写文章，而另一些则使用笔和纸；一些喜欢在早晨工作，而另一些则热衷于在晚上写作。每个作家都有自己独特的方式：灵活运用的语法、不同样式的句子结构、还有善于变化的语气腔调。
同样，罪犯在实施犯罪行动时显然也是按照他们独特的方式进行。通常“出卖”他们的，并不是他们的语言，而是他们的行为举止在作案现场留下的“痕迹”。通过在现场查找这些独特的个性标识，犯罪分析师们就能够确认是何种类型的疑犯实施了犯罪，以及是何种意念驱动着他或她—这些信息就如同罪犯的“亲笔签名”，深深烙下了印记。后来，犯罪分析学被广泛地运用于各种类型的犯罪案件，尤其是对于诸如谋杀或强奸一类的极端恶劣和情绪化的犯罪行为非常有效。
分析师会仔细侦查犯罪的任何细节，包括审讯记录、相关照片、调查报告、尸检报告以及实验报告等。但是犯罪分析本身也有不足的地方，得出结论所需要的样本只能是用上千个犯罪现场的特征去匹配后来被逮捕的罪犯的特征。
除了现场取证以及从目击者和其他审讯中搜集信息之外，犯罪分析师还会考虑动机。
“为什么受害者会在这个特定的时间段成为犯罪目标？”马克·希尔茨说，他负责的部门主要是研究解决成人犯罪案件的材料分析，“从某种程度上说，我们其实是进入到罪犯的大脑中。当然，并不是灵媒所做的那种事情，而是试图去理解罪犯，试图去理解他们为什么会实施犯罪。罪犯是如何控制和操纵受害人的？而他又是如何保持这种操控性的？以及他何以一开始就锁定了目标？”
有了分析报告，调查人员就能缩小搜索范围，并将犯罪嫌疑人锁定到一两个目标身上。就如同先知能够洞察所有事物一般，犯罪分析报告确实能够提供神秘而准确的信息：当警察发现漂浮在河面上的被肢解的躯干，他们能够辨认出就是那两个走失的男孩和女孩；联邦探员们将杀人犯定位于40多岁的男性，并且认识两名死者；犯罪嫌疑人很可能是个极其大男子主义的人、穿着西部的靴子、经常捕猎和钓鱼、驾驶一辆四轮驱动的车、个体户、多次离婚、极少可能有案底。
根据分析结果，办案刑警迅速将注意力转移到死者的继父身上，该名男子的情况与分析结果十分吻合，然而，这名男子在案发时并未被怀疑过。在接下来的一年里，探员们不断从各种目击证人那里发现了其他信息，足以证明该嫌疑人的杀人罪行。
联邦探员们发现一个能够把被害人尸体抛掷到河里的凶手，通常都更为成熟老练，通常都是年纪较大的人；如果尸体被遗弃在荒郊野岭，则凶手多半是一个热衷于户外运动并且对当地较为熟悉的人；如果被害人的身体饱受蹂躏，而且性器官直接受到损害，则攻击者通常都是熟人。
如果没有暴力入室的痕迹，凶手在行凶之后还在犯罪现场停留片刻，顺便吃上一些甜点之类的，那么凶手极有可能就是街坊邻居并且认识受害人。与此相反，如果对犯罪现场感觉不是很踏实的凶手，通常就会在作案后立即离开。
因此，基于对这些最基本要素的分析，联邦探员能够得出一份关于凶手的分析报告：一个上了年纪的男人，喜欢户外运动并且对于抛掷尸体的地段颇为熟悉，认识受害人并且可能就住在同一个街区。
通过运用这样的分析方法，多年来，联邦调查局成功调查并解决了成千个案件，使得连环杀人犯和连环强奸犯再也无法肆无忌惮地行凶作恶。
在刚刚使用犯罪分析方法破案的早些年，为了丰富和补充他们的知识体系，联邦调查局的犯罪分析师专门采访了关押在监狱里的罪犯。沙哈·沙哈、莎拉·简·摩尔、丽尼特·“斯科维克”·弗洛姆—这些杀手刺客，就是联邦探员们在一开始采访的对象。
曾经一度，罗伯特·瑞斯乐采访了埃德蒙·坎贝尔三世—就是那个杀死自己母亲、祖父母以及其他六个人的坎贝尔。在加利福尼亚，坎贝尔因为手头上系着的多条人命而被判刑。在电影《沉默的羔羊》中，安东尼·霍普金斯扮演的连环杀手汉尼拔·莱克特，实际上就是一系列连环杀手的集合体：坎贝尔把受害者的头部割下来当做奖杯；爱德华·盖因用人皮装饰他自己的家；理查德·蔡斯专门食用受害者的器官。
在死囚区坎贝尔的狱房内完成对话后，瑞斯乐按响了蜂鸣器，招呼狱警让他出去。但是狱警迟迟未出现，这个295磅重的犯人让瑞斯乐“放轻松些”，强调狱警可能正值轮班时间，可能也正好在发放食物给囚徒。
“如果我现在发起狂来，你可能会很麻烦哦！”坎贝尔用威胁的语气说道，“我现在就可以把你的头拧下来，放在桌上供给狱警。”
为了压制住坎贝尔的邪恶念头，瑞斯乐暗示他说特工身上通常都会带着秘密武器，没那么容易束手就擒……从那以后，但凡联邦探员们需要在同一房间采访犯人，都会带上一名搭档，以保障人身安全。当然，与《沉默的羔羊》中朱迪·福斯特所扮演的角色不同的是，联邦调查局从不会派遣一名培训生去采访任何极端危险的人。
犯罪分析师从采访中总结出一个清晰的犯罪模式。绝大部分犯罪者都活在一种自己幻想的生活中，实施他们犯下的各种罪行正是这梦幻生活的一部分。这些罪行能够帮助他们进入自己的梦幻之中。在知道罪犯们大脑里充斥着的内容之后，联邦特工们就能更好地将犯罪现场的细节与嫌疑犯实施罪行的方式匹配起来。在选择受害人前，嫌疑人是如何在某一区域进行踩点的？在一个强奸案件中，他们到底是为了获得什么？某个受害者是否说过某些话制止了一次强奸行为？他们把“战利品”一直留存着是否就为了提醒自己那些已经被害的人是谁？如果真是这样的话，他们到底是谁？他们是否跟其他人说过自己的罪行，或是在施暴后还联系过受害人？
罗杰·戴布从1973年起就开始与泰顿一块工作，后来成为联邦调查局学院犯罪分析部门的负责人。正是罗杰的努力，让犯罪分析学成为联邦调查局办案的一个部分，并配备专职特工查找犯罪分析的线索，不仅帮助了警察局破案，同时也为联邦调查局解决不同案件提供了方便。
犯罪分析师们将凶手分为两大类：一是有组织性的，另一类是无组织性的。每种类型的凶手都会有不同的幻想；每种类型的凶手在犯罪现场都会留下独特的“性格标记”；当然，每种类型都会有一整套独特的个人特征能够帮助办案人员找到他。
“没有条理的凶手通常都是最不成熟的类型，”戴布说道，“在犯罪现场，由于罪犯出于本能实施的犯罪，并没有周密计划，探员们就会发现愤怒的痕迹以及缺乏计划的线索。他通常不会对受害人说什么，就算说，也是只言片语。但是会突然施暴。作案的武器也是随机拎起或偶然发现的东西。比如，凶手可能会使用一块石头击打受害人。他甚至会把凶器遗留在犯罪现场。现场会留下很多证据，包括血渍、纤维以及毛发。尸体通常就在凶杀现场。没有任何的掩盖或隐藏措施。”
不善于组织的凶手的智商通常都低于常人，而且很难在社会上立足。“他会倾向于技术需求较低的工种，而且会出现某些器官的功能不全。”戴布叙述道，“他通常会是家里比较年幼的孩子。父亲的工作不稳定，儿时经常被严格要求。独居，在犯罪之前，他会表现得焦虑不安。在施暴前，他通常不会饮用酒精饮品。对于各种犯罪的新闻，他的兴趣很低。但在案发之后，他的举止行为会有非常大的变化。他可能会去喝个烂醉，或是吸毒，抑或会变成一个极其虔诚的教徒。”
而与此相反，有组织性的凶手通常就是典型的连环杀人案凶手。他的智商至少与常人相当或是高于常人。他更偏爱精细的工作，身体器官功能俱全。他的父亲工作稳定，但是他儿时接受的教育却常常是矛盾的。他通常会是家里较为年长的孩子。埃德蒙·坎贝尔三世、小约翰·维尼·盖西、大卫·“山姆的儿子”·贝克沃兹、提德·邦迪以及亨利·李·卢卡斯就是有组织性的连环杀人案凶手的例子。
“有条理的凶手非常热衷于作案的掠夺性享受—捕猎、操控、控制受害人。”戴布讲道，“他会选择特定的武器，还会吸取之前的经验教训。在犯罪之前通常会喝上几杯，有着娴熟的社会技能。他通常与别人合住。他的车通常性能很好。他会从新闻媒体上获取犯罪的信息。在案发之后，他会换个工作或者离开之前所待的城市。他还会与受害者有所交流。由于他是如此娴熟，要想逮到他自然并非易事。当他被逮捕定罪之后，大家都会感到震惊，‘我真不敢相信是他做的’”。
通常，一个有组织性的杀手总是有着某种梦幻需求在驱使他。“比如，埃德蒙·坎贝尔就曾经告诉我们他需要跟人之间发生某种特别的不寻常的经历。为了实现这种想法，他不得不‘把他们驱逐出自己的身体’。换句话说，就是他不得不把他们全部杀掉。”戴布说道。
许多连环杀手还会重返犯罪现场，就只为了重现他们梦幻中的那一幕。当贝克沃兹认为杀死某位特殊的女士太过于冒险的时候，他就会回到前一次作案的现场，重新扮演杀手的角色，用枪瞄准到某个当时他行凶的位置。而杰弗瑞·达默则是一直保存着被他肢解的受害人的照片。
绝大部分犯罪者都会表现出某种从不改变的仪式性质的行为。例如，在进入一间房屋之后，一名强奸犯可能以某种特殊的方式与受害人碰面，可能她正熟睡。他会站在床边，仔细端详她睡觉的样子，享受着这种控制的感觉。他还会从受害人惊醒后看到他赤裸着身体站在一旁惊吓无助的情绪中获得快感。尽管他会不断改变自己的作案方法，会变得越来越更有规划，然而，依然不变的还是他那仪式般的行为举止，因为在他的心里，他把犯罪当成一种实现仪式享受的途径。
除了联邦调查局自己的案子，联邦犯罪分析师们同时也接手一些当地警察需要他们协助的案子。甚至有时，如果警察们忽视了分析师给的建议，都会非常自责。有一次，犯罪分析师们告诉来自伊利诺维斯州一个小城的警察，一名还未被查出的凶手极有可能在他犯罪周年纪念日当天去造访受害人的墓地。警察们立即在墓地周围进行了严密的部署，希望杀人犯能够出现。但是，由于那天的天气十分糟糕，他们最终还是决定放弃了。只是将摄像机留在了监视的地方，一旦出现任何动静，就会自动拍摄下整个过程。正如分析师预料的那样，最终凶手出现了。但是警察却没能在现场确认他。他们得到的仅仅是关于一个男人的一盘录像带，却没人知道那个男人到底是谁。
1984年，我在维吉尼亚州匡蒂科联邦调查局学院的地下室采访了犯罪分析师们，当时他们只有4个人—罗杰·戴布、约翰·道格拉斯、罗伊·何泽沃德、罗布特·瑞斯乐。现如今，联邦调查局已经拥有28名犯罪分析师，在匡蒂科附近一幢不知名的办公建筑里忙碌着。
除了犯罪分析，特工们还忙于研究一些其他的技巧帮助联邦特工更好地办案，比如在审讯时如何面对嫌疑犯，以及如何评估他们的语言。基于一项对嫌疑犯的评估，分析师们还能建议特工安排审讯的时间和方法，早晨更好还是晚上更佳？是应该用“硬”招还是用“软”招？
“如果有人说，‘我的太太和我，还有我们的孩子一起外出购物，孩子们有些不安分’—换句话说，他从‘我们的孩子’转移到‘孩子们’—嫌疑犯无意识地将他自己与孩子们隔离开来，”泰顿说道，“你有可能会听说这种认为父亲和孩子之间存在决裂的推断毫无逻辑可言，然而，这或许正好暗示了父亲是杀死孩子的凶手。”
类似的观察帮助犯罪分析师们得出这样的结论：当一个习惯使用右手的人在被询问的时候总是看着他的左边，可能意味着他真的想记住答案并试图告知实情。如果同样一个人看着他的右边，则可能是他试图想编撰某些信息—换句话说，就是撒谎。同样，当左撇子撒谎的时候，他们则习惯于看着左边。
“如果我们谈论记忆中的东西，你就不应该是胡乱编造时的反应。”泰顿注意到。
泰顿开始研究犯罪分析学之后，这个术语就开始与某种不友好的行为比对了起来—这种行为涉及仅仅根据种族的不同来定位嫌疑犯。这种拙劣的侦查工作既不属于正规的犯罪分析学，也不是正规的执法行为。
