Исполнительный комитет Национального совета безопасности США собрался на заседание, чтобы обсудить ответные меры. Джон Кеннеди и его брат Роберт (министр юстиции) выступали за введение полной морской блокады Кубы, однако военные руководители добивались немедленной бомбардировки пусковых установок ракет на острове. Президент отверг призывы военных кругов, которые, по существу, означали бы начало войны. Однако, выступая по телевидению 22 октября, он объявил о введении полной военно-морской блокады Кубы. Американский лидер обвинил СССР в «подготовке ядерного удара по Западному полушарию», чтобы «изменить ход истории». Президент намекнул, что, помимо блокады, возможны и иные, последующие меры, не уточнив, впрочем, в чем они могут состоять. В Карибском море была сосредоточена американская эскадра из 180 военных кораблей. Вооруженные силы США во всем мире были приведены в состояние повышенной готовности, на полуострове Флорида размещены 6 дивизий, а на американскую базу Гуантанамо на Кубе переброшены дополнительные войска. США мобилизовали свой ядерный арсенал: атомным подводным лодкам «Поларис» было приказано сменить курс, а самолетам стратегической авиации –постоянно находиться в воздухе с ядерным грузом на борту. Военный министр США Роберт Макнамара разрабатывал планы бомбардировки и оккупации Кубы, на что, по его расчетам, требовалось 250 тысяч солдат, 90 тысяч морских пехотинцев и свыше 100 десантных судов. Кеннеди дал распоряжение сотрудникам Белого дома, чтобы их семьи либо выехали за пределы Вашингтона, либо находились у телефона. Непрерывно проходили заседания американского руководства.

Мир ждал неминуемой войны. Союзники США по НАТО тоже привели свои вооруженные силы в состояние готовности. Советское политическое и военное руководство не собиралось уступать. Правительство СССР осудило действия США как агрессивные. Оно дало указание советскому представителю в ООН потребовать немедленного созыва Совета безопасности для обсуждения вопроса «о нарушении устава ООН и угрозе миру со стороны Соединенных Штатов Америки». О созыве Совета запросила и Куба. США также настаивали на созыве Совета безопасности. Обсуждение в этом органе началось 23 октября. Советский представитель отрицал наличие на острове ракет с ядерным оружием. Он потребовал от правительства США отменить блокаду Кубы и прекратить вмешательство во внутренние дела этой страны. СССР призвал к проведению трехсторонних переговоров с целью нормализации обстановки. Встречный американский проект требовал вывода советских сил с острова. Ситуация зашла в тупик. 23 и 24 октября СССР заявил решительный протест США против блокады Кубы и других военных мероприятий. Советский МИД отказался принять ноту американского посольства.

Советское руководство ответило на американские приготовления собственными мерами. 23 октября первый заместитель министра иностранных дел СССР В.Кузнецов принял послов стран Варшавского договора и информировал их о шагах, предпринятых советским правительством. В тот же день министр обороны Малиновский выступил на заседании Совета министров и доложил о действиях по приведению вооруженных сил страны в состояние повышенной боевой готовности. Правительство дало указания министру, и тот издал соответствующий приказ; были отменены отпуска и задержана демобилизация военнослужащих старших возрастов. Советская сторона признала наличие на Кубе лишь оружия, необходимого для самообороны: «с требованием об удалении этой техники не может согласиться ни одно государство, дорожащее своей независимостью». О всеобщей мобилизации было объявлено на Кубе.

Как вспоминал позднее Хрущев, советские меры носили демонстративный характер. «Мы, насколько возможно, приготовили наши войска..., сделали даже... заявления относительно усиления нашей боевой готовности. Должен сейчас чистосердечно сказать, что это была только демонстрация в печати, чтобы воздействовать на умы американских агрессоров. Практически же мы ничего серьезного не предприняли, ибо считали, что война не разразится...». Вечером 23 октября советский лидер демонстративно отправился в Большой театр. Ф.Бурлацкий подтвердил 40 лет спустя, что советское руководство было намного спокойнее, чем американское, не веря, что США пойдут на ядерную войну. «Все это была верхушечная игра. Я не помню ни одного человека, который бы верил в то, что это был канун ядерной войны». Никаких мер по подготовке эвакуации населения принято не было. Впрочем, советское население было гораздо меньше информировано о деталях кризиса.