苏联方面则把美国的封锁照会当作不可接受的文件退还美国驻苏使馆，同时加速了在古巴的导弹基地建设。10月23日，苏联政府发表声明，警告美国政府“如果轻率玩火应对和平的命运负严重责任”。赫鲁晓夫宣布不接受封锁，但是保证布署的导弹完全是出于防御策略的。图为古巴革命军在美国宣布封锁令后开始集合备战。
苏联政府呼吁各国政府和人民“强烈抗议美国侵略古巴和别国的行径，坚决谴责这些行动并阻止美国政府发动热核战争”，并指示它驻联合国代表提出召开安理会讨 论美国“违背联合国宪章和威胁和平”的问题。美国驻联合国大使则请求安理会举行紧急会议，讨论苏联在古巴部署导弹“对于世界和平与安全的危险威胁”。图为古巴革命军搭建防空阵地应对战事。
10月26日，赫鲁晓夫建议：如果肯尼迪总统愿意公开宣布不入侵古巴，那么他准备在联合国的监督下把导弹撤出。仅隔一天，10月27日，赫鲁晓夫第二封信语气强硬，要求美国以撤除在土耳其的导弹换取苏联从古巴撤走导弹。几乎在同时，一架美国U-2侦察机在古巴被击落，机毁人亡。整个危机达到了高潮，美国战略航空司令部进入了二级战备状态，仅仅低于全面战争状态。
