迪提出在聯合國監督下拆除古巴導彈，美國保證不侵犯古巴。赫魯曉夫卻提出，美國應拆除部署在土耳其的導彈，這樣才能消除危機。談判進行到當天下午時，雙方均作出讓步，赫魯曉夫和肯尼迪達成妥協。
就在蘇美兩方談判的當天，美軍飛機在古巴領土上空飛來飛去，擺開一種進攻的架勢。卡斯特羅對美軍飛機入侵古巴領空感到萬分氣憤，於是命令炮兵向敵機猛烈開火。與此同時，他要求由蘇軍控制的地對空導彈向美國飛機開火，但蘇軍沒有接到本國最高統帥部的命令，因此拒絕開火。於是，他再次致電赫魯曉夫，指出說：“我認為在24小時或72小時內入侵幾乎是肯定的……我們將堅決、果敢地抵抗打擊，不論……此時此刻，我希望向您表達……一點個人意見……蘇聯永遠不應允許出現帝國主義可以首先向它發動核打擊的條件……先生從來都是孜孜不倦的和平衛士……但是直到最後一刻，我們仍寄希望於維護和平，我們決心為此做出力所能及的努力……”
10月27日，蘇軍用地對空導彈擊落了古巴上空的一架美軍戰機，這使克里姆林宮感到很驚恐，赫魯曉夫擔心因此會引起蘇美戰爭爆發。這時，卡斯特羅發表宣告說，這件事是古巴軍隊所為。因此，美國沒有就此事向蘇聯發難。
同一日，莫斯科廣播電臺報道了美蘇協議的主要內容，其中包括美國除了口頭保