A Kennedy-adminisztráció a Disznó-öböl invázióját követően továbbra is kereste a módokat Castró elűzésére, és különféle módokon kísérletezett a kubai kormány megdöntésének rejtett elősegítésére.Jelentős reményeket fűztek az Operation Mongoose néven ismert terrortámadások és más destabilizációs műveletek programjához, amelyet 1961-ben a Kennedy-kormányzat alatt dolgoztak ki. Hruscsov 1962 februárjában szerzett tudomást a projektről, és válaszul megkezdték a szovjet nukleáris rakéták Kubában történő telepítésének előkészületeit.Kennedy riadtan különféle reakciókat fontolgatott.A kubai nukleáris rakéták telepítésére végül tengeri blokáddal válaszolt, és ultimátumot intézett a Szovjetunióhoz .Hruscsov meghátrált a konfrontációtól, és a Szovjetunió eltávolította a rakétákat, cserébe az amerikaiak nyilvános ígéretéért, hogy nem támadják meg újra Kubát, valamint egy titkos megállapodásért az amerikai rakéták Törökországból való eltávolítására.Castro később bevallotta, hogy "beleegyeztem volna az atomfegyverek bevetésével. ... természetesnek vettük, hogy úgyis atomháború lesz belőle, és el fogunk tűnni."A kubai rakétaválság (1962. október–november) minden eddiginél közelebb hozta a világot az atomháborúhoz.A válság következményei a nukleáris fegyverkezési verseny első erőfeszítéseihez vezettek a nukleáris leszerelés és a kapcsolatok javítása terén, bár a hidegháború első fegyverzetkorlátozási megállapodása, az Antarktiszi Szerződés 1961-ben lépett hatályba.1964-ben Hruscsovot Kreml-társainak sikerült kiszorítaniuk, de békés nyugdíjba vonulását engedélyezték.A gorombasággal és hozzá nem értéssel vádolt John Lewis Gaddis azzal érvel, hogy Hruscsov nevéhez fűződik a szovjet mezőgazdaság tönkretétele, ami a világot az atomháború szélére sodorta, és hogy Hruscsov „nemzetközi kínossá” vált, amikor engedélyezte a berlini fal építését.