Обсуждение катынской темы на Западе вызвало болезненную реакцию в Москве. В разгар «холодной войны», в 1951 г., была создана специальная комиссия палаты представителей Конгресса США по катынскому вопросу. Ее председатель Р. Мэдден 27 февраля 1952 г. направил послу СССР в Соединенных Штатах письмо и резолюцию Комиссии. В ней правительство СССР официально приглашалось принять участие в расследовании катынского преступления и предоставить любые относящиеся к данной проблеме документы. 29 февраля правительство СССР направило ноту протеста в Вашингтон, в которой квалифицировало действия администрации США как нарушение общепризнанных норм международных отношений и как оскорбительные для Советского Союза. Вслед за советским правительством «решительно осудило» антисоветскую шумиху вокруг заседаний Комиссии Р. Мэддена и правительство Польской Народной Республики.
Комиссия Конгресса США, заслушав многочисленных свидетелей, исследовав относящиеся к делу документы (отчеты об эксгумации, найденные в могилах дневниковые и прочие записи и др.), пришла к выводу, что органы НКВД совершили массовые убийства польских офицеров и полицейских с целью устранения всех тех, кто мог помешать «полной коммунизации Польши».
В Москве продолжали следить за работой Комиссии Р. Мэддена, создав в МИДе свою комиссию по катынскому вопросу. В нее вошли заместители начальника договорно-правового управления МИД СССР, заместитель начальника следственного отдела Прокуратуры СССР, помощник Генерального прокурора СССР, а также патологоанатомы В.И. Прозоровский и В.М. Смольянинов. Членом этой комиссии являлся и представитель МГБ СССР полковник госбезопасности Д.В. Гребельский, постоянно информировавший свое начальство о ходе ее работы и следивший за тем, чтобы она не выходила за рамки официальной версии.
Возросший интерес общественности Запада к катынской теме побудил советское руководство проявлять большую активность в этом вопросе. 12 апреля 1971 г. министр иностранных дел СССР А.А. Громыко обратился к Политбюро ЦК КПСС. Он предложил поручить советскому послу в Лондоне сделать представление МИД Великобритании в связи с попытками «раздуть пропагандистскую кампанию вокруг так называемого катынского дела». Высший партийный орган не замедлил принять соответствующее постановление. Аналогичные демарши предпринимались по решению Политбюро ЦК КПСС и в сентябре 1972 г., и в марте 1973 г., и в апреле 1976 г. Некоторые из них предпринимались по инициативе «польских друзей» Кремля, встревоженных реакцией польской и мировой общественности на катынское преступление.
Но в Советском Союзе имелись и люди, не желавшие мириться с правительственной ложью о судьбе польских офицеров и полицейских. Украинский поэт и публицист А. Караванский, проведший 20 лет в советских тюрьмах, в 1969 г. обратился в ЦК КПСС и прокуратуру с требованием провести новое расследование по катынскому делу. Он ссылался при этом на имена двух охранников, участвовавших в расстрельной операции. В 1970 г. Караванский был приговорен за это к дополнительному 10-летнему сроку заключения и освободился лишь в 1989 г. О катынском преступлении писал в III томе книги «Архипелаг ГУЛАГ» А.И. Солженицын.
В апреле 1980 г. в 40-летие катынского расстрела группа российских правозащитников – Л. Алексеева, А. Амальрик, В. Буковский, Б. Вайль, Т. Венцлова, А. Гинзбург, Н. Горбаневская, 3. и П. Григоренко, Б. Ефимов, П. Литвинов, К. Любарский, В. Максимов, В. Некрасов и др. – опубликовала в журнале «Континент» пророческое заявление. В нем они выражали уверенность, что недалек тот день, когда наш народ воздаст должное всем участникам этой трагедии, как палачам, так и жертвам; одним – в меру их злодеяний, другим – в меру их мученичества. Подписавшиеся под документом заверили польский народ, что никто из них не забывал и не забудет «о той ответственности, которую несет наша страна за преступление, совершенное ее официальными представителями в Катыни».