肯尼迪向大多数拉丁美洲国家的领导人以及美国的北约盟国通报了他的计划。一支由180艘美军战舰组成的特遣舰队在加勒比海海域整装待发，成批的B-52型轰炸机接到命令满载核弹从美国各个基地升空巡弋。在其中任何一架轰炸机着陆补充燃料之际，另一架便马上起飞接替它在空中的位置。6个步兵师被调往佛罗里达，处于一级战备状态。在古巴关塔那摩的美军基地得到了补充兵员。10月22日，肯尼迪总统在电视上向美国人民讲话。他向十分震惊的听众们描述了古巴局势的发展过程，并且解释了他下令对这个岛国实施全面封锁的原因。他强调说，封锁只是第一步，他已经下令五角大楼为进一步的军事行动做好一切必要的准备，这意味着不仅仅是轰炸，而且还要占领古巴。美国国防部长罗伯特·麦克纳马拉估计这次出征将需要25万名陆军士兵、9万名海军陆战队和空降部队士兵，以及100多艘军舰。
不言自明，赫鲁晓夫自然立刻知晓了肯尼迪的讲话。不过，10月23日的苏联电台和报纸却根本没有报道美国总统的讲话以及古巴遭到封锁的消息。赫鲁晓夫同自己的顾问们迅速进行了磋商。在古巴的苏联导弹尚未部署完毕，若想大功告成还需花一段时间。赫鲁晓夫当然想要在古巴拥有一个强大的火箭基地，但又急于避免战争。他必须搞清楚，美国是在虚张声势还是真计划大动干戈对古巴实施打击。
当天晚些时候，苏联国防部长下令苏联武装部队进入戒备状态，取消一切休假和外出，暂停各部队超龄官兵的复员和转业工作。苏联政府发表了一项声明，强烈抗议美国对古巴的封锁及其采取的其他军事行动，并且还进一步否认在古巴部署过任何进攻性武器。声明指出：“美国正要求古巴从自己的领土上撤出为自卫所必需的军事装备，这一要求理所当然是每个珍视自身独立的国家都不能接受的。”苏联还要求联合国安理会立即开会。根据苏联报刊的报道，在安理会开会时，苏联常驻代表瓦·佐林“戳穿了美国国务院官员捏造的所谓在古巴‘发现苏联火箭基地’的神话”。与此同时，古巴军队实行了总动员，岛上的苏联专家也受命加紧安装火箭，开往古巴途中的苏联船队离美国封锁线也越逼越近。表面上，赫鲁晓夫镇定自若，他甚至还去莫斯科大剧院观看了一场演出，因为他深知世界另一边正在密切注视着自己的一举一动。
肯尼迪总统给赫鲁晓夫写了一封信，敦促苏联领导人不要将美国所实施的封锁视为儿戏。他在信中写道，美国无意去攻击苏联船只，“我所关心的是，我们双方都能显示出谨慎，不要使局势恶化而失去控制。”这封信没有在苏联公开发表，但苏联报纸报道了吴丹向苏联提出的停止向古巴运送武器的呼吁。英国哲学家贝特兰·罗素也向赫鲁晓夫发出了类似的呼吁。美国情报部门告知肯尼迪，苏联潜艇在加勒比海沉浮出没，对美国的航空母舰构成了严重的威胁。
封锁线布置在离古巴海岸800公里之外。10月24日早上，两艘苏联运输船驶近封锁线，它们由一艘潜水艇护航，与美国航空母舰“埃塞克斯号”对峙，后者的甲板上载有专门对付潜艇的直升飞机。麦克纳马拉下令，在必要时，直升飞机可以向苏联潜艇投掷轻型深水炸弹，迫使其浮出水面。赫鲁晓夫并不打算冒这个险，他命令这些船只停在封锁钱以外等待进一步的指示。然后他又给肯尼迪发去一封电报，建议举行双方首脑会谈。肯尼迪答称他随时准备会晤赫鲁晓夫，但条件是苏联将其导弹从古巴撤除。总统也别无选择，空中侦察已发现古巴的一些火箭装置在几天之内便能进行发射。8架一队的美军飞机每天两次低空掠过古巴，其他一些飞机则在苏联潜水艇上空穿梭盘旋，飞来飞去。
又有更多的苏联船只到达封锁线，然后便停止前进。在古巴，装配火箭和伊尔一28型轰炸机的工作日以继夜地进行着。苏联政府派出米高扬飞赴古巴，他的任务是实地分析局势，并协调苏联和古巴政府的行动。赫鲁晓夫担心卡斯特罗可能会采取什么鲁莽的行动从而使事情不可收拾。
肯尼迪几乎每天都接到赫鲁晓夫的信件。第一封信的语气是威胁性的。这位苏联领导人将肯尼迪的行为称之为“无法无天的强盗行径”、“腐败堕落的帝国主义蠢举”。他还宣布，苏联船队将无视封锁线，因为苏联拥有为“捍卫自己的权利”所需要的一切。但是星期五即10月26日以后，来信的调子开始发生变化，此时肯尼迪已下令武装部队准备入侵古巴，并且增加了飞越这个岛国的飞机数量。那天晚上，肯尼迪接到了赫鲁晓夫的另一封信，使用的措辞与以前截然不同。这封信没有在苏联报刊上披露，它是由这位苏联领导人亲自口述的，在发出之前甚至没有经过删改。赫鲁晓夫现在确信，美国并非虚张声势，世界如临深渊。他敦促肯尼迪表现出克制，因为“一旦战争真的爆发，就不是我们的力量能够使它再停下来了……我已经参加过两次世界大战，并且知道战争只有在蹂躏了城市和村镇、带来死亡和毁灭之后才会罢休。”赫鲁晓夫不再否认在古巴部署的武器是进攻性的。他指出，美国的封锁是毫无意义的，因为那些导弹已经各就各位准备就绪了。不过他又向肯尼迪保证，导弹都被置于苏联军官的控制之下，不是用来袭击美国而是在遭到入侵时用于保卫古巴的。他写道：