不过当时对肯尼迪政府来说，更重要的原因则是对中国发展核武器的担心。在夏季肯尼迪主持召开的一系列与武器控制和国家安全有关的高层会议上，美国决策者及其助手们普遍表现出对中国和其他一些国家将拥有核武器的严重关切和沮丧。与会者认为，美国有必要在防止核武器扩散的问题上与苏联合作。[42] 直到10月发生古巴导弹危机以后，美国政府的努力才开始从苏联得到回应。苏联政府当时建议，美苏签署的应该是一项全面停止核试验的条约。1963年1月在讨论核禁试条约的会议上，肯尼迪明确地表示，他在核禁试问题上的重要考虑之一是如何防止中国拥有和使用核武器。如果一项核禁试条约有助于阻止中国拥有核武器，就值得美国认真予以考虑，尽管那是苏联提出的也无关宏旨。[43] 根据肯尼迪的决定，美国政府对谈判采取了积极的态度。2月12日日内瓦三边谈判复会。5月下旬，美苏签订了和平利用原子能的合作备忘录。6月8日，赫鲁晓夫致函肯尼迪，宣布同意美英派特使到莫斯科谈判。两天后，肯尼迪便以一次热情洋溢的公开讲话给予了回应。7月14日，美国特使哈里曼（Averell W. Harriman）率领的谈判代表团到达莫斯科，并受到苏联政府的热烈欢迎。肯尼迪在第二天给哈里曼的指示中，再次透露了他对急于与苏联达成协议的动机。他声称即使少量的核武器掌握在中国领导人手中，对“我们大家都是非常危险的”，所以哈里曼还应在私下与苏联领导人讨论中国发展核武器的严重性。[44]显然，拉拢苏联以阻止中国掌握核武器，至少也是肯尼迪政府急于同苏联达成协议的主要原因之一。 7月25日，美英苏三国代表在莫斯科草签了《禁止在大气层、外空与水下核武器试验条约》，其主要内容就是两条：一是签约国不进行条约禁止的核试验；二是不纵容其他国家进行核试验。8月5日美英苏代表在克里姆林宫举行了正式签约仪式，10月10日互换文本，条约正式生效。从美国对华政策的角度看，该条约其实是美国在核武器问题上向中国施加政治压力和在国际上孤立中国的手段。[45]实际上美国在条约签定以前已经估计到，苏联对中国核政策的影响力微乎其微，尽管肯尼迪仍然幻想苏联也许能说服中国也签署该条约。苏联与美国合作与其说是准备承担义务，说服中国放弃研制核武器的计划，不如说是因为恐惧而与美国合谋向中国施加压力。 美国领导人在争取苏联合作迫使中国放弃研制核武器计划的同时，也在考虑使用武力打击中国的核设施。6月24日，肯尼迪在访问波恩期间举行的记者招待会上，针对中国研制核武器问题称，美国将说服其他国家不要“抓起棘手的核问题”，否则得到的将是“与核扩散相伴而来的虚假安全”。[46] 在为哈里曼赴莫斯科谈判做准备的过程中，了解苏联是否会与美国合作对付中国的核武器计划，成了美国决策圈子的重要话题。肯尼迪在哈里曼启程前授权后者，在探讨美苏就对付中国达成谅解的可能性方面，他“要走多远就可以走多远”。[47]哈里曼到达莫斯科的第二天便接到肯尼迪的一项更为露骨的指示，要求他“尽力查明赫鲁晓夫对限制或阻止中共核计划的看法，以及他愿意由苏联采取行动，还是愿意接受美国的行动”。[48]根据哈里曼的报告，赫鲁晓夫对美国的试探兴趣不大。他认为，在法国也没有签署核禁试条约的情况下，单独将中国挑出来作为威胁是难以接受的，而且一旦中国有了核武器，就不会像现在这样“大喊大叫”了。[49]苏联领导人很可能认为，与美国共同签署核禁试条约，已经是向中国施加了足够的压力，因此没有必要再为过分的行动付出政治代价。 美英苏签署核禁试条约后，美国政府内部一直有关于使用军事打击阻止中国核试验的设想。其中比较具体的是1964年4月，国务院的罗伯特·约翰逊(Robert Johnson)根据国务院政策设计室领导人的要求，提出了四种供选择的方案，包括：1，由美国发动对中国核设施进行空中打击；2，由台湾的空军进行空中打击；3，雇佣在中国的特务进行地面破坏；4，空投国民党军队。不过他在报告中指出，先发制人的军事行动并不可取，不仅是因为没有苏联的合作行不通，而且美国可能会付出沉重的政治代价。[50]9月15日，在中国第一次核试验前一个月，约翰逊总统专门召集会议，再次讨论如何对付迫在眉睫的中国核试验。与会者排除了由美国单独采取先发制人的军事打击的计划，但是仍然企图尝试与苏联采取联合行动的可能性，并获约翰逊同意。[51]这次会议的决定实际上反映了美国决策层这一时期多数人的看法，即美国用先发制人的军事打击来阻止或拖延中国成为核国家，即使能够成功也是代价高昂的，而且根据中国的实际能力和对外政策的趋向，其实是没有必要的。