在和蘇聯(lián)兩位政治人物交談的過程中，毛澤東又一次提出了中蘇此次談判的三種選擇：（1）簽訂新的中蘇條約；（2）由兩國通訊社發(fā)表一個簡單公報，說明兩國對舊的中蘇友好同盟條約交換了意見，而實際上把這個問題拖下來；（3）簽訂一個聲明，內容是講兩國關系的要點。如果按二、三兩個方案做，周恩來可以不來。

莫洛托夫馬上說： 第一項辦法好，周恩來可以來。

毛澤東追問： 是否以新條約代替舊條約？

莫洛托夫明確回答： 是的。

毛澤東當即說出了他的安排： 我的電報1月3日到北京，恩來準備5天，1月9日從北京動身，坐火車11天，1月19日到莫斯科，1月20日至月底約10天時間談判及簽訂各項條約，2月初我和周一道回國。

至此，由于中蘇條約簽訂與否而引起的毛澤東與斯大林之間的不快，總算是煙消云散了。

最難的一關過去了，毛澤東和斯大林都開始努力表現(xiàn)友好合作的姿態(tài)。

1月20日，周恩來抵達莫斯科。兩天后斯大林與毛澤東的第三次會談，雙方的配合很默契。這一點可以從會談記錄的一個片段中清楚地表現(xiàn)出來。

毛澤東：根據(jù)目前形勢，我們認為，我們應當借助條約和協(xié)定把現(xiàn)存于我們之間的友好關系固定下來。這無論在中國還是在國際關系方面都會引起積極反應。在友好同盟條約中應當把保障我們兩國繁榮的內容固定下來，還應規(guī)定必須防止日本重新侵略。既然希望兩國繁榮，那么就不能排除帝國主義國家企圖阻撓這件事。

斯大林：對的。日本保留了干部，特別是在美國繼續(xù)奉行他們目前政策的條件下，日本必然會重新抬頭。

毛澤東：我說的兩點要把我們未來的條約同現(xiàn)條約從根本上區(qū)別開來。過去，國民黨只是口頭上談友誼?，F(xiàn)在，情況變了，也具備了真正友誼與合作的一切條件。此外，如果過去說的是在進行對日戰(zhàn)爭時的合作的話，現(xiàn)在說的應是防止日本侵略。新條約應當包括政治、經(jīng)濟、文化和軍事合作的各項問題，最重要的問題是經(jīng)濟合作。

斯大林：要不要保留寫入原友好條約的第三條規(guī)定呢？即 在兩個締約大國要求聯(lián)合國承擔防止日本今后侵略的責任以前，本條款繼續(xù)有效 。

毛澤東：我想，這一條就不必保留了。

斯大林：我也認為不必了。在新條約中應規(guī)定哪些條款呢？

毛澤東：我們認為，在新條約中必須規(guī)定在國際問題上協(xié)商的條文。把這一條列入條約將增強我們的地位，因為在中國，民族資產(chǎn)階級中還存在著在國際關系上反對向蘇聯(lián)靠攏的意見。

斯大林：好的。在締結友好合作條約時寫上這一條是理所當然的。

由以上會談記錄可以看出，此時毛澤東與斯大林的關系已經(jīng)相當融洽，在許多問題上容易找到共同的語言。

1950年2月14日，中蘇兩國政府正式簽訂了《中蘇友好同盟互助條約》、《關于中國長春鐵路、旅順口及大連的協(xié)定》，以及《關于蘇聯(lián)貸款給中華人民共和國的協(xié)定》等文件。

在簽字儀式上，毛澤東與斯大林站在最中間。斯大林的身材比毛澤東略低，在記者給他們拍照時，斯大林總要往前挪上一兩步，這樣，在照片和影片上，他就不會顯得比毛澤東矮，或許還要高些。各種鏡頭對著他們，攝影燈在不斷地調整，出席儀式的中蘇官員都顯得精神亢奮，場面相當熱烈。

應該說，毛澤東莫斯科之行的收獲是巨大的。他一系列堅持不懈的努力，促使斯大林最終同意簽訂新的中蘇友好條約，完成了此行的主要目的，使中蘇兩國關系躍上了一個嶄新的臺階，同時也基本上達到了溝通兩位領導人之間思想與感情的目的。《中蘇友好同盟互助條約》及其相應協(xié)議，盡管少數(shù)條款還不盡如人意，但總體上是符合中國愿望的。