ฝ่ายบริหารของเคนเนดียังคงหาทางขับไล่คาสโตรต่อไปหลังการรุกรานอ่าวหมู โดยทดลองวิธีต่างๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการโค่นล้มรัฐบาลคิวบาอย่างลับๆความหวังสำคัญถูกตรึงไว้กับโปรแกรมการโจมตีของผู้ก่อการร้ายและปฏิบัติการทำลายเสถียรภาพอื่นๆ ที่รู้จักกันในชื่อ Operation Mongoose ซึ่งคิดค้นขึ้นภายใต้การบริหารของเคนเนดีในปี 1961 ครุสชอฟได้เรียนรู้เกี่ยวกับโครงการนี้ในเดือนกุมภาพันธ์ 1962 และเตรียมที่จะติดตั้งขีปนาวุธนิวเคลียร์ของโซเวียตในคิวบาเพื่อตอบโต้เคนเนดี้ตื่นตระหนกพิจารณาปฏิกิริยาต่างๆในที่สุดเขาก็ตอบโต้การติดตั้งขีปนาวุธนิวเคลียร์ในคิวบาด้วยการปิดล้อมทางเรือ และยื่นคำขาดต่อ สหภาพโซเวียตครุสชอฟยอมถอยจากการเผชิญหน้า และสหภาพโซเวียตถอดขีปนาวุธออกเพื่อแลกกับการให้คำมั่นต่อสาธารณะของชาวอเมริกันว่าจะไม่รุกรานคิวบาอีก เช่นเดียวกับข้อตกลงลับในการถอดขีปนาวุธของสหรัฐฯ ออกจากตุรกีคาสโตรยอมรับในภายหลังว่า "ฉันจะเห็นด้วยกับการใช้อาวุธนิวเคลียร์ ... เราคิดว่ามันจะกลายเป็นสงครามนิวเคลียร์อยู่ดี และเรากำลังจะหายไป"วิกฤตการณ์ขีปนาวุธคิวบา (ตุลาคม-พฤศจิกายน 2505) ทำให้โลกเข้าใกล้สงครามนิวเคลียร์มากกว่าที่เคยเป็นมาผลพวงของวิกฤตนำไปสู่ความพยายามครั้งแรกในการแข่งขันด้านอาวุธนิวเคลียร์ในการปลดอาวุธนิวเคลียร์และปรับปรุงความสัมพันธ์ แม้ว่าสนธิสัญญาแอนตาร์กติกซึ่งเป็นข้อตกลงควบคุมอาวุธฉบับแรกของสงครามเย็นมีผลบังคับใช้ในปี 2504ในปี 1964 เพื่อนร่วมงานเครมลินของครุสชอฟสามารถขับไล่เขาออกไปได้ แต่ก็ปล่อยให้เขาเกษียณอย่างสงบจอห์น ลูอิส แกดดิสถูกกล่าวหาว่าหยาบคายและไร้ความสามารถ โดยโต้แย้งว่าครุสชอฟยังได้รับเครดิตจากการทำลายเกษตรกรรมของสหภาพโซเวียต นำโลกเข้าสู่ปากเหวของสงครามนิวเคลียร์ และครุสชอฟได้กลายเป็น 'ความอับอายระหว่างประเทศ' เมื่อเขาอนุญาตให้สร้างกำแพงเบอร์ลิน