鄧小平再次挂帥出征莫斯科舌戰赫魯曉夫。毛澤東率中共中央所有領導人親自到機場迎接凱旋。
１９６０年１１月，鄧小平和劉少奇一起，率領中共代表團前往莫斯科參加８１國共產黨和工人黨代表會議。會議前夕，蘇共散發了一封長達６萬字的攻擊中共的信件，致使會議初期又發生了尖銳的爭論。
中共代表團抱著互諒互讓和顧全大局的精神，在會上會下做了多方面的工作，使蘇共也採取了協調和妥協的態度。最終，會議通過了《各國共產黨和工人黨代表會議聲明》，中蘇矛盾得到緩解，出現了改善關係的轉機。會後，劉少奇應蘇聯方面的邀請，以國家主席的身份對蘇聯進行了訪問，鄧小平率團回國。
１９６１年１月，鄧小平在中共八屆九中全會上作了關於各國共產黨和工人黨代表會議的報告，全會對以劉少奇、鄧小平為首的中共代表團在會議期間的工作表示滿意。
１９６１年１０月，蘇共召開第二十二次全國代表大會，周恩來率中共代表團出席會議。會上，赫魯曉夫公開對阿爾巴尼亞勞動党進行攻擊，周恩來在致辭中批評了這一做法。但在蘇共的煽動下，周恩來受到了圍攻。為此，周恩來憤然退出大會，提前回國。中蘇關係再次惡化。
１９６２年４、５月間，蘇聯在中國新疆的伊犁、塔城地區進行顛覆活動；１０月，中國軍隊對印度入侵中國的行動進行自衛還擊。與此同時，蘇聯和美國就禁止核試驗和防止核擴散問題進行談判，企圖禁止中國發展核武器。在這種情況下，從１９６２年１２月到１９６３年３月，中共發表了８篇文章，對蘇共此前的一些責難進行答辯。１９６３年３月３０日，蘇共中央發表致中共中央的公開信，在許多問題上攻擊中共。６月１４日，中共中央發表了題為《關於國際共產主義運動總路線的建議》的複信（簡稱《二十五條》），反駁蘇共的攻擊。此後，蘇共用各種方式指名道姓地攻擊中共，並無理驅逐５名中國駐蘇聯使館人員和留蘇研究生。
１９６３年７月５日上午１０時３０分，鄧小平率領中共代表團抵達莫斯科，與蘇共舉行兩黨的高級會談。
蘇共中央在克里姆林宮舉行了歡迎宴會，赫魯曉夫也親自出席。當然，和前幾次一樣，宴會上的氣氛依然充滿著火藥味。李越然是當時的翻譯，他對這次會議有詳細的回憶和記述：
赫魯曉夫祝酒時說：「我們還是希望兩黨能夠消除分歧。蘇聯共產黨已經做出了自己的努力，我們對中國共產黨是懷有友好的感情的。」
鄧小平神情莊重地表示：「我們也是帶著團結的願望、友好的願望到這裡來的。我們真誠希望消除分歧。」
赫魯曉夫馬上聲明：「蘇共『二十大』、『二十一大』、『二十二大』的路線是正確的，我們將繼續堅持。」
意思很明確：消除分歧，實現團結，只能是你們接受我們的觀點。
鄧小平搖搖頭說：「即使分歧一時消除不了，也可以保留各自的觀點，不要把意識形態的分歧繼續擴大到兩國關係上。」
赫魯曉夫有些急切，話講得很快：「至少應該做到互相在報刊上停止攻擊。」
鄧小平明確指出：「你們發表了告全體黨員書，你們片面地攻擊我們，講夠了。我們不攻擊！不用攻擊性言詞。但我們還沒有表示態度呢，我們要表明態度，在適當的時機表明態度。」他微微一笑，重複一遍，「我們將表明自己的態度，叫兩黨全體黨員了解雙方觀點。」
赫魯曉夫將餐刀敲響菜盤：「要團結就必須停止相互論戰！」
鄧小平接著說：「停止論戰是中國共產黨早就提出的建議，你們一直沒重視，不接受我們的正確意見，實際上一直在攻擊我們，直到現在仍然沒有停止這種攻擊。我們該答覆的總要做出答覆。」
宴會上的交鋒如此，正式會談就更不用說了。
會談的結果也是可想而知的———沒有任何結果。下次再繼續舉行會談，時間和地點由中蘇兩黨另行商定。
鄧小平留給赫魯曉夫的仍然是「這個小個子厲害，不好打交道。」
會談是從７月６日開始的，連續舉行了９次會議。分別由兩個代表團輪流發言，每次１人。７月１４日，蘇共違背雙方已經達成的會談期間不發布會談消息的協議，公開發表了《給蘇聯各級黨組織和全體共產黨員的公開信》，逐條批駁中共的《二十五條》。嚴重破壞了會談氣氛。在此情況下，會談因無法取得進展而提前結束。
７月２０日，在最後一次會議上，鄧小平嚴正指出：「我黨歷來就主張不要把兄弟黨之間的分歧公開在敵人面前，但是，既然公開爭論已經被挑起，就應該在平等的基礎上進行。我們從來是出於被迫的，從來沒有首先攻擊過任何別的黨。我們受到攻擊，就不能不作答覆。」
１９６３年７月２１日下午，鄧小平一行回到北京。
毛澤東、劉少奇、周恩來、朱德、董必武等黨和國家領導人全部到機場迎接鄧小平和代表團的全體同志。當鄧小平走下飛機後，毛澤東上前與他親切握手問候。
據說這是毛澤東親自去機場迎接出訪歸來的黨和國家領導人僅僅兩次中的一次。可見毛澤東對鄧小平這次與蘇聯的鬥爭是滿意和讚賞的。後來，毛澤東還多次在不同場合，表揚鄧小平「對付蘇聯人有一套」。
德國歷史作家烏利·弗蘭茨在其專著《鄧小平傳》中這樣記述了鄧小平和赫魯曉夫的交鋒與較量：
知道內情的人絕不會驚奇鄧小平實事求是地、然而又是尖銳地指責蘇聯。但是，東道國的所有與會者中極少的人以為這是中國的內政問題。他們以前從未聽過對強大的蘇聯共產黨的公開批評出自中國人之口，倒是有幾個在布加勒斯特的赫魯曉夫信徒風聞過對中國的批評。
鄧把對列寧黨的進攻處理得相當機智。他為自己精心選擇了一個範圍很廣的大會：這裡，在共產黨第二次莫斯科國際會議上他向蘇聯共產黨發動進攻，因為蘇聯共產黨在中印邊界衝突中站在了印度一方。鄧在他的講話中說，「歷史上還未有過一個社會主義國家去詛咒一個兄弟的社會主義國家，而不是去譴責資本主義國家反動派的武裝挑釁。」對這種指責赫魯曉夫無言以答。就在１１月２０日再次發生邊界衝突時，他才反應過來，稱這次事件是「不幸的、愚蠢的」。
由於一直懷有和好的願望，鄧委婉地批評了蘇聯對中國經濟建設的背叛。他認為「赫魯曉夫對艾森豪威爾和其他帝國主義者的頌揚」不可原諒。蘇聯共產黨農民出身的固執的領袖像吞一顆苦果似的咽下了鄧小平尖刻的話語。他一反常態，態度和藹。休息時他也仍像一位礦工樣。為了讓記者照相，他把手放在了長得高大的劉少奇和矮小拄著拐杖的鄧小平的肩上，似乎是在老同志當中。
從鄧小平總書記之口，強大的社會主義陣營得知了莫斯科和北京之間兄弟關係的現狀。經過同毛和政治局的協商，他播下了國際共產主義運動分裂的種子。為了讚許這次「功績」，黨的主席１２月９日親自到機場迎接歸國的代表團。
鄧作為偉大的「反修主義者」登上了前台。也是他，１９６１年１月在北京八屆九中全會上走向麥克風，向大家報告在莫斯科的情況。這次他又同毛和政治局的看法一致，拒絕了和
稀泥的觀點。根據他講話的主旨，中國共產黨不想激化矛盾，而是首先等待蘇聯共產黨即將召開的第二十二屆代表大會。
但是，赫魯曉夫加速了世界上兩個最大的共產黨之間的爭論，猛烈攻擊中國兄弟黨，以致於周恩來總理憤而退出蘇聯共產黨代表大會會場，以示抗議。鄧小平此次在北京觀察著事件的過程。令中國人遺憾的是赫魯曉夫在這次黨代會上宣布了他的黨在國際共產主義運動中的霸權地位，讚揚新黨綱是馬列主義的繼續發展：「我們可以驕傲地告訴想知道共產主義是什麼的人，『讀讀我們的黨綱吧』！」中國人認為這太狂妄了。他們不受他人約束，為爭取國家的獨立、黨的自主而奮鬥。此時，毛提出了「自力更生」的口號，這並非偶然。
儘管爭執頗多，中國共產黨在１９６１年還是只批評了蘇聯共產黨的「個別修正主義錯誤」。中國同志還一直很欣賞北方鄰國的經濟建設大發展。９月，鄧小平在平壤參加朝鮮勞動黨第四次代表大會時讚揚蘇聯的經濟建設是「社會主義制度優越性的有力證明」。同時他對蘇聯共產黨的新黨綱之普遍適用性有不同看法，認為這部黨綱只能有限地適用於其他共產黨國家。與此相關的是，中國對修正主義的尖銳批評集中到了政治方面，而幾乎把經濟因素排除在外，這點特別引人注目。無論是中國的內部政策還是外部政策，將經濟基礎和上層建築的分離後來變得越來越明顯。
儘管中國人從１９６３年公開點名批評赫魯曉夫，２月２７日他們還是收到俄國人請他們到莫斯科參加會談的誠懇邀請。３月７日，鄧以總書記身份通知蘇聯駐北京大使，中國準備