但是，在当时中苏两国无法对等的情况下，中方不得不接受协定中某些不利的规定。也就是说，中方在产品和利润分配方面被迫接受了对自己不利的条款。关于这一点，就连赫鲁晓夫也不得不承认，两个合股公司的“全部产品都运到了苏联”。而且，莫斯科还要求中国不得将开采出来的原料卖给第三国，这实际上是“对中国的一种压制”。
不过，斯大林这样做并非不可理解。苏联在波兰、东德、保加利亚、捷克斯洛伐克和罗马尼亚等东欧国家曾建立过类似的联合公司。对此，赫鲁晓夫坦言，“我们在所有欧洲人民民主国家都组织过这样的合营公司”，例如，罗马尼亚就曾对此很恼火。所以，在北京看来，建立这样的公司如同对中国独立性的打击，是对中国领土的侵犯。这种事既不应该同中国，也不应该同其他兄弟国家做。虽然中国人不满意，但他们没有作任何抗辩就接受了苏联的这一建议。
不知出于何种原因，赫鲁晓夫多次批评过斯大林在这个问题上的错误。他说，过去，法国人、英国人和美国人都剥削过中国，“现在苏联人也步其后尘了”。斯大林犯了一个严重的错误，“甚至可以说是对中国人的一个侮辱”，就是“向毛建议双方共同建立一个国际机构来开发新疆的天然资源。中国人未提异议就接受了这个建议，但是他们对这个主意无疑是很不高兴的。他们一定会觉得苏联在打新疆的主意，一定会认为这个机构是对中国领土和独立的侵犯。这样，斯大林就在中国撒下了敌意和反苏、反俄情绪的种子。”为此，赫鲁晓夫曾提醒斯大林说，中国人很可能会反对我们像过去英国人、葡萄牙人和其他外国人那样“向他们索取贸易特许权”。听了赫鲁晓夫的话，斯大林不以为然，毫不客气地大声责怪赫鲁晓夫不该插手这件事。
果然，当3月29日《人民日报》将协定签署的消息公布于众时，“在中国的爱国人士中就引起了抗议”。次日，刘少奇在一份党内指示中提到了这一情况。指示说，在北京学生中引起了“极大的波动”，许多青年提出质问，要求解释，甚至有人“骂苏联侵略、人民政府卖国”。
但是，在公开场合下，中方对莫斯科的做法还是给予了高度赞扬。认为无论如何也不应把苏联在中国创办的合资公司同帝国主义者的行为相提并论。因为帝国主义者“用在殖民地半殖民地投资的方法进行经济侵略”，但苏联投资于这四个公司，“完全是另外一种性质，为了另外一种目的，这个目的就是以苏联的资金和技术帮助我国开发我们当时无力开发的资源或难以经营的企业，以便为我国建立起在经济上完全独立的基础。”中方甚至拿出事实来证明莫斯科没有侵犯中国主权，这就是众所皆知的中长铁路问题。中苏共管期间，1000多名苏联专家直接帮助中国管理和建设这条铁路，并“为新中国铁路建设培养了二万多名管理人员和技术人员”。这项任务完成之后，苏联把中长铁路无偿地交还中国自己管理。赫鲁晓夫访华期间把中苏合股公司中的苏联股份移交给中国，立刻受到了中方的欢迎。“这样的事情，也是任何资本主义国家所不能做到的。苏联政府帮助把共同经营的企业建设好了，人才也培养出来了，经验也教给我们了，它就把企业移交给我国，完全归我国所有。如果把这样的事实来和帝国主义在旧中国时代的经济侵略作一对比，我国人民对于苏联给予我国的真诚慷慨的援助怎么能够不万分感谢呢！”
1949年7月，刘少奇访问莫斯科时曾提出：希望建立中苏航空公司，同时开辟从苏联经哈尔滨和沈阳至大连、从沈阳至北京、以及从北京经乌兰巴托至苏联的航线。12月，毛泽东在莫斯科也向斯大林和科瓦廖夫表示过，希望建立经新疆和蒙古人民共和国的航线，以及签订有关中苏航空协定。
这项协定的谈判主要是在刘亚楼和葛罗米柯之间进行的。1950年1月26日，苏方递交了第一份草案。经过协商，双方一致同意开辟三条航线。由于其中一条需要经过蒙古人民共和国，为此，葛罗米柯和刘亚楼进行了一场激烈的争论。苏方起初认为，没有必要在协定签字前，就征求蒙古政府是否允许飞机从其领空飞过。但是，刘亚楼坚持认为，在协定签字前应该问一问蒙古。在涉及蒙古地位问题上，葛罗米柯如此轻率，他的态度明显地流露出莫斯科的大国主义行为。毫无疑问，刘亚楼的建议，使葛罗米柯一度陷入尴尬境地。
在资金上，中方计划投入375万美元，并在国内修建14个机场。随之而来，双方的分歧也就产生了。谁来承担这些机场的维修任务，是航空公司还是两国政府？另外，双方还就公司的利润税收问题展开了争论。刘亚楼指出，中国的航空公司不止一家，如果新成立的中苏合营公司比其他公司纳税偏低，那么，中国的民主人士、民族资产阶级就会因为这一让步而大为不满。因此，刘亚楼建议，按公司流动资产而不是按利润纳税，这样会更好一些。但是，葛罗米柯表示反对。他说，国际上通常是名义上高征税，实际上只收15％至20％的税。于是，苏方建议按最高限额20％征税。
2月11日，双方对协定文本基本达成一致意见。但是，两天之后，中方因故提出，在2月14日签字仍有困难，建议延期。
中方推迟签字的原因是考虑到协定中的有关规定涉及中国主权和民族尊严问题。有鉴于此，刘亚楼要求把协定中的中国城市名称全都按照中文的称呼来写。在刘亚楼的坚持下，苏方最终同意用沈阳代替“Mukden”，用伊宁代替“Kulja”，用乌鲁木齐代替“ummchi”。另外，刘亚楼还坚持要求在中文文本中，蒙古首都乌兰巴托应注明旧称。刘亚楼还告诉葛罗米柯，他已接到毛泽东和周恩来的指示，将于最近几天在莫斯科签署该协定，在毛泽东回到北京后的一两天内就发表“协定或关于协定的公报”。
