Kennedy-administrationen fortsatte med at søge måder at fordrive Castro efter invasionen af ​​Svinebugten, idet de eksperimenterede med forskellige måder til hemmeligt at lette væltet af den cubanske regering.Væsentlige forhåbninger blev knyttet til programmet for terrorangreb og andre destabiliseringsoperationer kendt som Operation Mongoose, udtænkt under Kennedy-administrationen i 1961. Khrusjtjov hørte om projektet i februar 1962, og forberedelserne til at installere sovjetiske atommissiler i Cuba blev iværksat som svar.Forskrækket overvejede Kennedy forskellige reaktioner.Han reagerede i sidste ende på installationen af ​​atommissiler i Cuba med en flådeblokade, og han stillede et ultimatum til Sovjetunionen .Khrusjtjov trak sig tilbage fra en konfrontation, og Sovjetunionen fjernede missilerne til gengæld for et offentligt amerikansk løfte om ikke at invadere Cuba igen samt en hemmelig aftale om at fjerne amerikanske missiler fra Tyrkiet.Castro indrømmede senere, at "jeg ville have accepteret brugen af ​​atomvåben... vi tog det for givet, at det alligevel ville blive en atomkrig, og at vi ville forsvinde."Cubakrisen (oktober-november 1962) bragte verden tættere på atomkrig end nogensinde før.Efterdønningerne af krisen førte til de første bestræbelser i atomvåbenkapløbet med atomnedrustning og forbedring af forbindelserne, selvom den kolde krigs første våbenkontrolaftale, Antarktis-traktaten, var trådt i kraft i 1961.I 1964 lykkedes det Khrusjtjovs Kreml-kolleger at fordrive ham, men tillod ham en fredelig pensionering.Anklaget for uhøflighed og inkompetence hævder John Lewis Gaddis, at Khrusjtjov også blev krediteret for at have ødelagt sovjetisk landbrug, bragt verden på randen af ​​atomkrig, og at Khrusjtjov var blevet en 'international forlegenhed', da han godkendte opførelsen af ​​Berlinmuren.