Между тем разногласиям великих держав по берлинскому вопросу предстояло отойти на второй план в общей картине международных отношений, поскольку назревал новый и наиболее глубокий после 1945 г. кризис, инициированный размещением советских ракет на Кубе. Несмотря на заверения Кастро о социалистическом, а затем и «марксистско-ленинском» характере кубинской революции, советские руководители в 1960 — 1961 гг. были весьма сдержанны по вопросу включения Кубы в социалистический лагерь. Признать эту маленькую и легко уязвимую страну, расположенную вблизи от побережья США, социалистической, значило для СССР взять на себя новую стратегическую ответственность, к которой он, по мнению советских руководителей, еще не был готов. В кризисной ситуации 1961 г. социалистическая Куба имела все шансы стать самой болезненной точкой социалистического лагеря, чем-то вроде «Берлина наизнанку». Только в апреле 1962 г. под нажимом Кастро и, как всегда, в погоне за показными, даже авантюрными инициативами во внешней политике Хрущеву удалось добиться согласия советского руководства признать социалистический характер кубинского опыта. Несомненно, именно благодаря этому чуть позже было принято решение об установке на территории Кубы ядерных ракет средней дальности. Основания, легшие в основу этого решения Советского Союза, получили в дальнейшем разные интерпретации и оценки. Согласно мнению одних (М.Татю), ракеты на Кубе размещались, скорее всего, с тем, чтобы выровнять стратегический баланс между СССР и США после того, как обнаружилось американское преимущество. По мнению других (Ж.Лэвек), включение Кубы в социалистический лагерь привело к необходимости активно защищать остров против любой американской интервенции. Присутствие ядерных ракет было мощным фактором устрашения, особенно если бы удалось поставить Вашингтон перед свершившимся фактом, после того как ракеты были размещены и приготовлены к действию В обоих случаях такая операция при условии ее быстрого осуществления могла оказаться выгодной.
22 октября 1962 г, через несколько дней после того, как Соединенные Штаты узнали о работах по установке советских ракет, Кеннеди объявил морскую блокаду Кубы и потребовал в кратчайшие сроки демонтировать и вывезти ракеты Американская администрация ожидала аналогичного ответа со стороны Советского Союза в отношении столь же уязвимого Берлина однако его не последовало. Советский Союз ограничился бурным протестом. Убедившись в решимости американцев, 25 октября Хрущев направил Кеннеди послание, в котором сообщил о своем согласии вывести ракеты под контролем ООН, если Соединенные Штаты навсегда откажутся от захвата Кубы. 27 октября Хрущев направил второе послание, которое содержало дополнительное требование к США о выводе американских ракет из Турции. Кеннеди решил принять условия первого послания и проигнорировать второе. Советскому Союзу ничего не оставалось, как удовлетвориться этим, положив, таким образом, конец кризису.
Последствия кубинского кризиса были серьезными. Несмотря на присоединение к социалистическому лагерю нового государства и шумную пропаганду заслуг Советского Союза в сохранении мира во всем мире, СССР подвергся глубокому унижению и его престиж был сильно подорван. Упали и политические акции Хрущева, сыгравшего решающую роль в этом деле. Ракетный кризис заставил его задуматься не только об опасности, но и о пределах своих возможностей в достижении целей путем конфронтации и угроз с сомнительных позиций силы. Ядерный паритет не был панацеей — не меньшее значение имело наличие сил для интервенции и устрашения в том или ином регионе. В годы после кризиса Советский Союз приложил немало усилий, чтобы развить эту часть вооруженных сил (морских, например), которым до сих пор из-за увлечения Хрущева «всем ядерным» оказывалось явно недостаточное внимание.
Общее стремление предотвратить опасность тотальной войны, ставшую благодаря этому кризису очевидной, проявилось в последующие месяцы в установке прямой линии связи между Кремлем и Белым домом для предупреждения возможных ошибок той и другой стороны в анализе и трактовке событий. Наконец, 15 августа 1963 г. был подписан договор о частичном запрещении ядерных испытаний, первое формальное соглашение по контролю над вооружениями, заключенное «великими державами» и ставшее решающим этапом в их отношениях и установлении форм сосуществования.