8月中旬，美军战略空军指挥部命令关岛的5架B-47轰炸机处于警戒状态，为前往厦门附近执行核攻击做准备。战略空军指挥部通知下属机构，一旦冲突升级，5架轰炸机将使用1万吨到1.5万吨TNT炸药威力的战术原子弹（当量与广岛原子弹相近），对厦门的机场进行空袭。但8月23日金门炮战发生后，美国高层却没有按照空军预想的对大陆进行核打击。
解密文件显示，时任美国海军作战部部长的阿里·伯克上将对此早有预感。他对空军的菲尔特将军说：“参谋长联席会议坚持在大陆的敌对行动一开始就使用核武器，但总统可能不会同意。”阿里·伯克是从政治角度分析的——自1958年3月31日起，苏联宣布单方面停止任何类型的核武器的试验，为取得外交上的主动权，美国必须在台海地区限制核武器的使用。
8月25日，艾森豪威尔总统在白宫与高级幕僚们开会，他决定“不在台海地区使用核武器，并用常规武装力量援助台湾”。4天后，他派空军混合打击力量支援远东，并再次告诉参谋长联席会议：“即使金门被轰得底朝天，我们也不要急于使用核武器！”
赫鲁晓夫的警告起了作用
艾森豪威尔对其决策是这么解释的，“核武器有固有的缺点”，虽然能杀伤对手，但其辐射尘也可能伤及台湾民众。从冷战时期的国际形势分析，艾森豪威尔这一决策的深层原因，可能是考虑到苏联核力量的威慑。
1958年中苏关系“蜜月期”虽临近结束，但双方分歧尚未公开。1958年7月31日，距炮击金门发动不到一个月，苏联领导人赫鲁晓夫访问北京，这次访问让外界认为，“解放军后来炮轰金门得到了苏联的支持”。其实，毛泽东根本未向赫鲁晓夫透露炮击金门的行动，这让赫鲁晓夫极度不满。炮战发动后，毛发现处于美国的核威胁下，转而去寻求赫鲁晓夫的支援。赫鲁晓夫虽不满毛的耍弄，但还是顾全大局，仗义相助。
金门炮战发生后的9月7日，赫鲁晓夫致函艾森豪威尔，就台湾海峡的紧张局势向美发出警告：“美国在核垄断早已被打破的情况下，仍企图用核武器威胁其他国家，这是完全没有希望的事。”因此，艾森豪威尔如果想用核武器袭击厦门，就不得不考虑当时仍和中国处在同一阵营的苏联的态度。
同时，毛泽东从中美之间、美蒋之间、国共之间的复杂关系考虑，认为夺取金门在军事上已不需要费很大力气，但是若不能同时解决台湾问题，日后开展对台工作会更困难。如果国民党当局失去金门、马祖这两个在大陆沿海最后的象征性据点，美国制造“两个中国”或“台独”将更方便。随后中方在10月宣布暂缓收复金门、马祖，危机宣告终结。
