Опасаясь всяких «неожиданностей» и срыва переговоров, Хрущев запретил Плиеву использовать зенитное оружие против американских самолетов. Он также приказал вернуть на аэродромы все советские самолеты, патрулирующие Карибское море. Для пущей уверенности первое письмо было решено транслировать по радио, чтобы оно как можно скорее дошло до Вашингтона. За час до начала трансляции послания Никиты Хрущева (16:00 по московскому времени) Малиновский послал Плиеву приказ начать демонтаж стартовых площадок Р-12.
Демонтаж советских ракетных установок, погрузка их на корабли и вывод с территории Кубы заняли три недели. Убедившись, что Советский Союз вывел ракеты, президент Кеннеди 20 ноября отдал приказ прекратить блокаду Кубы.
Через несколько месяцев из Турции были выведены и американские ракеты «Юпитер» – как «устаревшие». ВВС США не возражали против списания этих БРСД, так как к этому моменту ВМФ США уже развернул на подводных лодках намного более подходящие для передового базирования БРПЛ «Полярис», сделавшие комплекс «Юпитер» устаревшим.
Мирное разрешение кризиса удовлетворило не всех. Смещение Хрущева двумя годами позже можно частично связать с раздражением в Политбюро ЦК КПСС относительно уступок Соединенным Штатам, сделанных Хрущевым, и его неумелым лидерством, приведшим к кризису.
Коммунистическое руководство Кубы расценило компромисс как «предательство» со стороны Советского Союза, поскольку решение, положившее конец кризису, было принято исключительно Хрущевым и Кеннеди.
Некоторые военачальники США также были недовольны результатом. Так, начальник штаба воздушных сил США генерал ЛеМей назвал отказ от атаки Кубы «наихудшим поражением в нашей истории».
По окончании кризиса аналитики советских и американских спецслужб предложили установить между Вашингтоном и Москвой прямую телефонную линию (так называемый «красный телефон»), чтобы в случае кризисных ситуаций у лидеров сверхдержав была возможность немедленно связаться друг с другом, а не пользоваться телеграфом.
В октябре 2002 г., в 40-летие Карибского кризиса, на Кубе состоялась конференция с участием представителей России и США, на которой были представлены рассекреченные документы, показывающие, что в те дни мир был гораздо ближе к ядерной конфронтации, чем считалось ранее. Так, не исключено, что только здравый смысл старшего на борту советской подводной лодки Б-59 капитана второго ранга Василия Архипова предотвратил полномасштабный конфликт.
