Как и ожидалось, одним из главных вопросов, обсуждавшихся в ходе переговоров, была германская проблема. Фактически по германскому вопросу США и СССР продекларировали позиции, которые были давно уже ими заявлены, но не достигли компромисса. Хотя и Н.С.Хрущев, и Д.Эйзенхауэр много говорили о большом значении визита советского лидера в США, о том, что стороны стали лучше понимать друг друга, о потеплении международного климата и т.п., переговоры ознаменовались тем, что по большинству обсуждавшихся вопросов позиции сторон практически не сблизились.  Попытки советской делегации втянуть партнеров по переговорам в обсуждение советских предложений о всеобщем и полном разоружении, с которыми Н.С.Хрущев выступил 18 сентября с трибуны ГА ООН, были встречены весьма прохладно американской стороной. Д.Эйзенхауэр только отметил, что он поручил своим сотрудникам детально изучить данное предложение. Также без комментариев были оставлены советские заявления о прекращении испытаний ядерного оружия. Так же безрезультатно закончилось обсуждение проблем торгово-экономических отношений двух стран. На вопросы советской стороны о снятии дискриминационных ограничений, наложенных Конгрессом США на торговлю с СССР и другими социалистическими странами, американские участники переговоров уклончиво отвечали, что настроения в Конгрессе зависят от настроений в обществе, и только уменьшение напряженности в отношениях между странами может привести к отмене дискриминационных законов.  Со своей стороны, Н.С.Хрущев согласился вести переговоры относительно расчетов по ленд-лизу лишь на уровне тех сумм, которые готов был заплатить СССР (и которые совершенно не устраивали США), отметив, что чисто торгашеский подход здесь неприменим. Советская делегация отказалась от какой-либо увязки вопросов нормализации советско-американской торговли с урегулированием расчетов по ленд-лизу. Попытки советского лидера отстаивать позицию КНР натолкнулись на крайне жесткую реакцию американских партнеров по переговорам. К. Гертер и постоянный представитель США в ООН Г.Лодж решительно заявили, что «Китай является агрессором» и объявлен ООН «вне закона» за его «агрессию в Корее». Столь же непримиримо был настроен и Д.Эйзенхауэр. В чем действительно преуспел советский лидер, так это в знакомстве со страной. Н.С.Хрущев успел побывать в киностудии «XX век Фокс», в Национальном клубе печати в Вашингтоне и экономическом клубе Нью-Йорка, выступить по американскому телевидению, на встречах с представителями деловых и общественных кругов в Сан-Франциско, Питтсбурге, в торговой палате города Де-Мойн (штат Айова) и др.  Особое внимание Н.С.Хрущев уделил американскому фермеру Р.Гарсту, с которым он поддерживал связь с 1955 г. и на опыт работы которого в области прогрессивного возделывания кукурузы Н.С.Хрущев неоднократно ссылался как в ходе своих поездок по сельскохозяйственным районам СССР, так и на заседаниях Президиума ЦК КПСС, посвященных вопросам сельского хозяйства. В многочисленных речах, которые словоохотливый советский лидер произносил перед американской аудиторией, постоянно присутствовали два тезиса: о необходимости улучшения советско-американских отношений и о возросшей экономической и военной мощи СССР. Второй тезис иллюстрировался, как правило, рассказами об успешных запусках советских космических ракет (словно по заказу накануне визита, 14 сентября, советская межпланетная станция «Луна-2» с вымпелом СССР впервые достигла поверхности Луны, и Н.С.Хрущев уже на следующий день подарил копию «лунного» вымпела Д. Эйзенхауэру), а также самолетом ТУ-114, на котором руководитель СССР, вызвав фурор в США, совершил невероятный в те годы беспосадочный перелет по маршруту Москва—Вашингтон.  Последнее, впрочем, не помешало советскому руководителю в частном порядке попросить Д. Эйзенхауэра выделить для советского правительства два вертолета американской конструкции, поскольку вертолеты, сделанные в СССР, не отличались особой надежностью.

В советскую делегацию входили А. А. Громыко, писатель М. А. Шолохов и некоторые другие официальные лица. Здесь же была жена Хрущёва Нина Петровна и некоторые члены его семьи. Ту-114 — новый самолёт, и Хрущёв предложил конструктору А. Н. Туполеву лететь в США. Туполев отказался из-за плохого здоровья, но предложил взять своего сына А. А. Туполева. «Самолёт новый, и мой сын будет залогом того, что всё в порядке и вы перелетите океан». После поездки Хрущёва в Америку вряд ли возросло число приверженцев коммунизма. Но личная популярность Хрущёва среди американцев и во всём мире заметно возросла. Гражданам США понравились непосредственность, активность, напористость, трудолюбие, находчивость, простота и грубоватый юмор Хрущёва — «коммуниста № 1», как его окрестила американская пресса. Хрущёв не терялся ни при каких обстоятельствах и показал себя неплохим полемистом.  Выступая в Вашингтонском клубе печати, на провокационные вопросы журналистов он сказал: «Если вы мне будете подбрасывать дохлых крыс, то и я могу вам немало дохлых кошек подбросить». За переговорами в США весь мир следил с огромным вниманием. Пожалуй, единственной страной, где с откровенным недоверием и подозрительностью отнеслись к визиту Н.С.Хрущева в США, стал социалистический Китай. Дальнейшие события продемонстрировали, что многому из того, на что рассчитывал советский руководитель, сбыться было не суждено. Несмотря на все усилия, встреча в верхах руководителей четырех стран. так и не состоялась. После ряда переговоров и консультаций такая встреча была все-таки назначена на май 1960 г. во Франции, однако в последний момент она была сорвана.  Формальным поводом для этого стал полет американских самолетов-шпионов над СССР 9 апреля и 1 мая 1960 г., а также майское заявление по этому поводу Д.Эйзенхауэра. Н.С.Хрущева особенно возмутил тот факт, что после того, как второй самолет был сбит под Свердловском, а американский пилот-разведчик Г.Пауэрс сдался в плен, президент, оправдывая факты воздушного шпионажа, заявил, что полеты военных самолетов над территорией СССР и других социалистических стран «направлены на обеспечение безопасности Соединенных Штатов» и являются «национальной политикой США».  Впоследствии Эйзенхауэр отменил полёты военных самолётов над СССР, но извинения не принёс, поскольку, как объяснял Н.С.Хрущеву Г.Макмиллан, глава американского государства не мог «осудить самого себя и свой народ». Надо отметить, что полёты американских сверхвысотных самолётов-разведчиков, производивших фотографирование советской территории, происходили ещё во времена Сталина. Эти самолёты пролетали даже над Ленинградом и Москвой, иногда в дни наиболее торжественных советских праздников. Советская печать ничего не сообщала об этих унизительных для СССР вторжениях, так как у СССР не было тогда средств помешать подобными полётам. Лучшие советские истребители поднимались на высоту не более 16 километров, высота в 20 километров оказалась недостижимой и для зенитной артиллерии.  Военные специалисты докладывали Сталину, что лучшим способом прекратить американские разведывательные полёты могло бы стать создание особой зенитной ракеты «земля-воздух». Этим отчасти и объясняется раннее развёртывание в СССР работ по ракетостроению.