Avisen viste tirsdag til nåværende og tidligere amerikanske tjenestemenn som fortalte hvordan man like etter at atomforhandlingene startet opp i fjor, oppdaget at Israel spionerte på de lukkede møtene.
Målet med spionasjen skal ha vært å undergrave forhandlingene, som Israels statsminister Benjamin Netanyahu har gått hardt ut mot.
LES OGSÅ: Netanyahu angrer overfor arabiske velgere
Israelske kilder avviser imidlertid anklagene som framsettes og nekter for at landet har drevet spionasje rettet mot atomforhandlingene.
– Disse anklagene er fullstendig uriktige, sier en anonym tjenestemann ved Netanyahus kontor.
Følg oss på Facebook og Twitter!
– Den israelske stat bedriver ikke spionasje mot USA eller andre allierte, hevder tjenestemannen.
Ifølge Wall Street Journals kilder har israelsk etterretning både benyttet avlytting og europeiske informanter for å få innsyn i forhandlingene om det iranske atomprogrammet.
LES OGSÅ: Frykter havari for jødisk drøm
Spionasjen skal også ha vært rettet mot konfidensielle amerikanske orienteringsmøter.
Det hvite hus har ifølge kildene ikke bare reagert på selve spionasjen, men også på at Israel har gitt informasjonen videre til utvalgte amerikanske politikere i et forsøk på å undergrave Obama-administrasjonens politikk.