11月22～23日北约秘书长罗伯逊访俄。在会见罗伯逊之前普京发表谈话：“俄罗斯不打算排队加入北约。以俄罗斯的经济、科技、人力、军事和领土潜力，俄罗斯是个自给自足的国家，有能力确保自己的防务。”在会见罗伯逊时普京又表示：“俄罗斯准备同北约发展关系，而且北约愿意发展到什么程度就发展到什么程度。”显示了无条件同北约发展关系的愿望。而罗伯逊此行的主要任务似乎是摸俄国人的底。他一方面表示“北约将继续东扩”，显示北约在这一点上不会让步；另一方面把布莱尔建议作为北约建议正式向俄方提出讨论，同时又有保留地说“现在议论俄罗斯与北约未来合作机制形式还为时过早”。罗伯逊莫斯科之行的意义在于，俄罗斯—北约关系开始进入商讨和建立新合作机制的阶段。
12月7日召开了有俄罗斯外长伊万诺夫参加的北约外长会议，会议建议将“北约19+1”变为“北约20”的问题提交12月17～18日的北约年会讨论。但北约很快又改变决定，将这一问题推迟到2002年春季讨论，据说原因是美国国防部长拉姆斯菲尔德和北约中东欧国家对“北约20”持反对态度。
经过半年时间的内部磨合后，2002年5月12日北约在雷克雅未克举行外长会议，会上同意了“北约20”计划。14日，北约外长与俄罗斯外长伊万诺夫达成建立俄罗斯—北约新理事会协议。28日，在意大利普拉蒂卡迪马雷召开了有普京和北约19国领导人参加的首脑会议，会议通过《罗马声明》，宣告新的俄罗斯—北约联合理事会成立。此前，普京重申：
“俄罗斯不打算加入北约。俄罗斯与北约进行的建设性对话，为的是在‘20国机制’框架内建立每个国家都有发言权的新机构。”“北约20”建立后，俄罗斯虽不是北约正式成员国，但可以在这一框架内参与讨论反恐怖主义、危机应对、防止核扩散、军控、信任措施、战区导弹防御、海上搜索和救援、各理事国军方之间的合作、军事改革、民间紧急事件应对策划以及如何应对“新的威胁和挑战”等问题，并享有决策权。用北约秘书长罗伯逊的话说：“在一系列问题上，俄罗斯将作为一个平等伙伴和19个北约盟国坐在一起。”
（二）在车臣问题上的斗争
对于俄国人提出的在车臣恐怖主义问题上不能实行双重标准的要求，美国人最早做出答复。9月20日美国国务卿鲍威尔会见俄罗斯外长伊万诺夫时说：“俄罗斯在车臣面临严峻的挑战，我们知道这是它必须解决的一项挑战，我们将予以全力协助。”25日美国官方同时采取两个行动，一是要求俄罗斯在与车臣叛军的斗争中遵守国际人权标准，二是呼吁车臣叛军断绝与国际恐怖主义的联系。26日德国总理施罗德和意大利总理贝鲁斯科尼表示：在美国遭到恐怖袭击的背景下必须对俄罗斯在车臣的行为进行新的评价。10月3日出席俄罗斯—欧盟峰会的普京对记者说：俄罗斯不准备利用美国悲剧后形成的局势对车臣问题进行投机；车臣武装分子与国际恐怖主义的联系是很明显的，它们的特征完全一样。他特别提请注意恐怖主义分子在莫斯科炸毁楼房和在美国不久前的恐怖主义行动的类似之处。正当人们以为俄罗斯与西方围绕车臣问题的对立将出现转机时，4日美国总统国家安全顾问赖斯突然发表强硬讲话：美国在车臣地区的人权问题上不会让步，“我们将继续关注车臣的人权问题，继续就此问题进行会谈。”赖斯调子的突变与10月2日俄罗斯与伊朗签署军事技术合作协议（实为武器供应协议）有关。
俄罗斯在反塔利班战争中的“积极迎合”政策并没有受赖斯讲话的影响，美国人看到“它是非常慷慨的伙伴，真诚地准备进行合作”，又开始缓和对车臣问题的立场。10月中旬赖斯对俄罗斯记者发表谈话，在谈到车臣问题时说：“我们一直表示，可以用政治方法解决车臣冲突。我们认为，人权是车臣的重要问题，这就是尊重少数民族的权利。我们知道，无论在车臣，还是在车臣周围都有恐怖分子在活动。我们不能反对阿富汗的国际恐怖主义，却帮助车臣的国际恐怖主义。”赖斯的谈话表明美国政府开始承认车臣国际恐怖主义的存在，但又把人权问题分离了出来。这一谈话对俄国人是一种心理安慰，使美俄围绕车臣问题的争执暂告一段落，但同时也为今后的斗争埋下了伏笔。
果然，在美国反塔利班战争取得完胜之后，2002年1月10日美国国务院发言人鲍彻指责俄罗斯军队在车臣阿尔贡市的军事行动存在“违反人权”和“过度使用武力”问题。
这遭到俄罗斯总统新闻局的驳斥。俄罗斯与西方围绕车臣问题又进入新一轮斗争。1月下旬美国国务院官员会见“车臣外长”伊利亚斯·艾哈迈多夫，俄罗斯外交部发表声明指责“这是对俄罗斯极不友善的行为”，是在恐怖主义问题上继续实行双重标准，“有悖于俄美两国在打击国际恐怖主义方面的合作及伙伴精神”。1月15日普京访法，在联合记者招待会上法国总统希拉克说“不能简单地把车臣问题归结为恐怖主义”。普京愤怒地回应道：“当我们谈到阿富汗时，都承认有一个犯罪组织曾在那里活动，塔利班的犯罪制度支持了它。而那些塔利班的代表们也曾在车臣境内活动，车臣的犯罪制度同样也支持了他们。这个犯罪制度与塔利班有什么区别？根本没有区别！要说有区别的话，那就是这个制度更加血腥罢了。因此我们有权同他们进行斗争！……‘9·11’事件震惊了全世界，可俄罗斯在此之前早就被震惊了。俄罗斯人的血和纽约世贸大厦死难者的血，颜色是相同的！”在车臣问题上，可以说，俄罗斯除了得到西方对车臣恐怖主义的口头谴责外，其他的什么也没有所得。
（三）关于俄美战略稳定
俄美战略稳定主要涉及两个问题，一是裁减核武器问题，二是与1972年反导条约有关的美国国家导弹防御（NMD）计划问题。这两个问题的谈判基调确立于俄美两国元首2001年6月卢布尔雅那会晤和7月热那亚会晤，此后双方曾进行了一系列会谈。“9·11”事件后俄美继续就这两个问题进行谈判，并很快有了正反两方面结果：双方达成进一步削减战略武器口头协议；美国正式宣布退出1972年反导条约。
10月1日美国国防部公布了四年一度的《四年防务研究报告》，这是“9·11”事件后形成的第一部国防报告。报告提出：“9·11”事件后本土防卫成为美国“国家战略的核心”；本土防卫的重点是“对付恐怖主义袭击和导弹进攻”。报告的结论很快得到采纳。在2002年1月29日布什总统发表的国情咨文中，打击恐怖主义、发展导弹防御、防止大规模杀伤性武器扩散，成为美国国家安全政策的三大重点。“9·11”
事件后美国国家安全战略的再认识对俄美战略稳定谈判带来两方面影响：一是美国认为拥有庞大核武库的俄罗斯已不再是主要威胁，美国可以与俄罗斯一道继续裁减战略核武器；二是更加坚定了美国退出反导条约、发展导弹防御系统的决心。在俄美战略稳定谈判中，俄罗斯方坚持反导条约是实现战略稳定的基石。俄外长伊万诺夫说：“我们讨论了进攻性和防御性战略武器相互联系的问题。相互联系就在于，只有在战略稳定的条件下，才能推动削减核武库，而这正是我们两国的优先任务。对我们来说，这种稳定是靠反导条约和裁军领域与之相关的其他协议来保障的。”但美国置俄罗斯的立场于不顾，坚持把进攻性武器和防御性武器分开来谈。
11月13～15日普京访美，与布什在华盛顿和得克萨斯州举行会晤。双方宣布将各自的核弹头削减三分之二，即都减少到1700～2200枚。俄罗斯方面要求把这一裁减用法律形式（条约）确定下来，布什则坚持两国以后继续用各自采取步骤的方式行事，而不用签署双边协议来约束自己。2002年1月美国方面又透露它裁减下来的核弹头将被储存起来，而不是销毁。这引起俄国人强烈不满，担心这种没有条约保障的裁减会变成自己单方面行动。“俄罗斯无法维持已经过时的核武库，而对美国来说削减可能只是表面文章。……美国希望通过改变弹头计算规则，而不是通过销毁战略运载工具来削减进攻性战略武器。采取这种做法使美国有恢复实力的可能，也就是说，如果用得着，可以迅速从数量上增强军事实力”。俄美最高级会晤中双方在反导条约问题上分歧依旧。
美国人一直试图说服俄国人放弃或修改反导条约。在俄美首脑会晤之前，“美国三次推迟了有可能违反反导条约的导弹试验”。然而，美国退出反导条约实际已是箭在弦上，俄罗斯是否同意已无关紧要，美国人所选择的只是退出的时机。在阿富汗战争取得决定性胜利后美国人认为时机业已成熟，12月11日美国官员放出风说：布什总统将于近日内告知俄罗斯，美国将退出1972年签订的《反弹道导弹条约》。紧接着在13日美国政府便正式宣布退出反导条约。普京当天发表电视讲话说：美国的“这一决定是错误的”，但“对俄罗斯联邦的国家安全不会构成威胁”。他接着说：“我认为，俄美两国不仅应当保持目前的双边关系水平，而且还应当利用它来尽快拟定新的战略关系框架。我们认为，双方应当就进一步彻底地、不可逆转地和受检查地削减进攻性战略武器已达成的协议办理法律手续，在这种情况下，它与导弹防御问题一样具有特殊意义。”普京的反应可谓相当“温和”，他的讲话同时表明，俄罗斯的政策将转向构筑新的战略稳定框架。
在此后进行的谈判中，双方各自做出了让步。美国人同意把大规模裁减核武器用协议形式确定下来，俄罗斯人则有条件地同意美国国家导弹防御计划，并同意美国把新裁减的核弹头储存起来而不是销毁。2002年5月23～26日布什总统对俄罗斯进行了为期四天的正式访问，普京与布什签署了《俄美关于削减进攻性战略力量条约》、《俄美新战略关系联合宣言》、《俄美反恐合作联合声明》、《新型俄美能源对话联合声明》、《俄美人员交往联合声明》、《关于发展俄美经济关系的联合声明》及《中东局势联合声明》等文件。根据条约，两国将在2012年12月31日前把各自的核弹头数量削减到1700～2200枚。两国总统宣布：（1）两国将建立新型战略关系，彼此视为敌人或战略威胁的时代已经结束。俄美两国是伙伴和朋友，将为推动稳定、安全、经济一体化及共同应对全球性挑战和促进地区性冲突的解决而合作；（2）将采取措施加强两国在反导防御领域的信任，包括交换信息、观察反导试验、参观反导系统等等；（3）两国在扩大经贸关系和投资方面拥有巨大潜力，将进一步加深俄罗斯与世界经济的一体化，推动俄罗斯以标准条件加入世界贸易组织；（4）将开始新的俄美能源对话，提高世界能源稳定和世界能源市场的可预测性。两国将成立专门工作小组，解决有关加强能源合作问题。
对于此次俄美最高级会晤较一致的看法是，美国人表面上给了俄罗斯大国面子，实际上捞足了好处：俄国人在反导问题上的让步，使美国实施国家导弹防御计划减少了一大障碍，同时也压制了欧洲国家在这一问题上的反对呼声；由于俄罗斯没有财力保存更多的核弹头，美国把削减的核弹头储存起来而不是销毁，使它在战略平衡问题上处于明显的优势地位。俄罗斯构建新的战略稳定框架的努力以满足美国人的要求而结束。
首脑会晤虽然改善了俄美关系的氛围，这有利于世界的安全与稳定，但在一系列问题上虚大于实，特别是美国人许诺将向俄罗斯提供高达一二百亿美元的援助和投资，给人的印象不过是又在玩弄“利诱”的故伎，是否能真正落实且落实时有何条件尚不得而知。
（四）俄伊协议引发的争端
在俄美联合反塔利班战争期间，它们相互间也发生过激烈碰撞。10月2日伊朗国防部长沙姆哈尼访俄，同俄罗斯国防部长谢·伊万诺夫签署军事技术合作协议。这引起美国人强硬反应。俄伊协议事件虽是一插曲，但它引发的争端带有相互摸底性质，对此后俄美关系的发展有很大影响。
根据俄伊军事技术合作协议，俄罗斯将在五年内每年向伊朗提供3亿美元武器，这将使伊朗成为俄罗斯的第三大武器买主。扩大武器出口是普京上台后的一贯政策。2001年7～8月朝鲜领导人金正日访俄，俄罗斯也与之达成过出售武器协定，由于当时俄美关系紧张，美国人并没有做出激烈反应。此次俄罗斯与伊朗签署协议，正值俄美关系开始改善之际，不论俄国人是否有意，在外人看来，这同时带有利用（美国有求于俄罗斯）联合反恐试探美国的意味。
美国这时已把国际恐怖主义视为头号敌人，伊朗是它心目中的假想敌，因此，俄罗斯的举动引起它严重不安，并对此做出激烈反应。10月3日美国白宫发言人发表声明：“美国继续敦促俄罗斯不要向伊朗和其他受关注国家出售常规武器，这样做可能破坏该地区的安全平衡，或者危及美国的盟友、朋友以及部署在海外的部队。”次日，美国总统国家安全顾问赖斯在美俄商会会议上发表了“9·11”事件后对俄关系最为严厉的演讲，她说：美俄双方的严重分歧依旧存在，特别是在武器扩散和人权等问题上的分歧，“简单地掩盖我们仍然存在一些分歧的事实对我们任何一方都是不好的，从长远看这也不利于我们双方关系的进一步改善”；美国将继续向俄罗斯施压，敦促其控制武器扩散，尤其是对伊朗的武器扩散，因为这对俄罗斯不利，对美国不利，对那个地区不利；美国在车臣问题上不会让步，“我们将继续关注车臣的人权问题”。5日，布什总统致电北约候选国首脑会议，保证全力支持北约扩大。美国人通过这套外交“组合拳”严厉警告俄国人：第一，向伊朗等所谓“无赖国家”出售武器将导致美俄关系全面倒退；第二，即便俄罗斯因此退出合作，美国也有决心联合其他西方盟国把国际反恐进行下去，而俄罗斯将错过改善关系的机会。在反塔利班战争即将开战前夕，美国人不惜惹怒俄国人，的确冒了一定风险，但这同时带有摸俄国人底的性质，美国人判断俄国人不敢走得太远。果然，俄国人三缄其口，回避了这一争端，并继续奉行在反恐问题上“积极迎合”的政策。