毛泽东只带了一个九人团去。团员中包括陈伯达、翻译员师哲、警卫汪东兴等人。抵莫斯科时苏联的政要莫洛托夫、米高扬、布尔加宁、维辛斯基、罗申等人都到火车站上欢迎。毛在欢迎仪式上曾发表简短讲话。当天晚上，就在克里姆林宫的会客厅与史大林初次握手见面。
双方热情问好之后，毛泽东这样地表示：「这次来，一是为祝贺你的寿辰，二是来看看伟大的苏联。」在交谈中，不亢不卑，也没有提具体要求。反而是史大林一度建议，是否应该搞个什么东西。毛答了句比喻，认为这个东西最好就是「既好看又好吃」。对方对此不大了了。于是就没有了下文。毛安顿下来，再等待机会。他显然不愿意先开口求对方帮助。因为这样被动。他要平等起步。史大林也没有具体建议。他在等毛泽东先提，然后由他最后决定。事情就这样子僵住着，许多天没有新的发展。
当时，全世界都知道毛泽东去了莫斯科。几个星期下来，没有任何动静。英国传媒就此大做中伤文章。它说毛泽东被史大林软禁了。因为西方舆论认为，毛泽东过去与史大林在中国革命的问题上有许多争论，经常阳奉阴违，或是自有一套；并说，今次毛泽东去苏联无疑自讨苦吃。
王稼祥看到了这报导后，向毛泽东建议将计就计，借接受苏联塔斯社访问，把他此行的目的说出来。王稼祥是*驻俄大使。毛泽东同意就依言办了。这样，确是一举两得。一是回驳了外间的谣言；二是道出了他要的东西。于是，毛、史二人再聚面，这次谈具体内容。毛泽东建议这些事由双方的外交专员去办。史大林也就同意了。
周恩来当年身兼总理和外交部长。毛与他通了话，周带一团人来。共坐了九日火车，一路上草拟方案。这就是两国后来签署的「中俄友好同盟互助条约」。其中关键是在「互助」这两个字上面。中方藉此向苏联提出了贷款和其它的建设项目。俄方在答应的同时亦维持了东北的一系列利益。包括中长铁路股权问题以及旅顺、大连何时交还中国等等。这些都是俄国战后从日本方面取得的。
另外中俄双方分别发表声明，就有关外蒙的独立作出表态。早在1943年时，蒋介石曾与苏联签署了一份「中俄友好合作条约」，内中就提到外蒙的独立将会于二次世界大战后由外蒙人民自己投票的结果决定。这等如是变相同意。因为既有苏联在它背后怂恿，外蒙岂会投票反对。所以，*的立场基本上亦是对此认许的。这一项声明却被人指*出卖外蒙。周恩来当时曾就外蒙问题发声明，主要因为*在建国前曾经表示对蒋介石所订下的条约一律否认。因此，就外蒙的独立，有必要另作出解释。
总的来说，毛泽东此行目的基本上达到。条约不是由史大林与毛泽东签字，而是由周恩来与俄国的外长签署。在离开俄国前，中方曾举行答谢宴，并邀得史大林赴会。据称那是史大林第一次破例到克里姆林宫外参加别国所办的宴会。由此可见，史大林对条约颇满意，同时对毛泽东很欣赏。对于过往彼此间的互不信任，史大林见面时第一句就表示：「胜利者是不会被批判的！」在中国革命的问题上毛泽东是胜利者；相反，史大林自己对中国国情的估计常犯错。史称赞毛：「年轻，健康，了不起！」
同时，在毛泽东访俄期间，史大林庆七十大寿。毛不但出席了寿宴，并曾发言大赞对方。有纪录称，他席中带头高呼「史大林万岁」，可见毛对个人祟拜并不回避。至少，无论是出于讨好抑或是兴之所致，毛对史存敬意，也得到了回报。因为1950年的那份「中苏友好同盟互助条约」，它不但实现了毛泽东要废除苏联在中国东北那些特权，还获得了苏联答应在资金及技术上提供援助。
当然，为了达成这两个目的，中国也只能不得不在偿还的经济条款方面接受了苏联所提出的苛刻条件。
毛泽东此次出访苏联是从1949年12月6日离开北京开始的。他乘火车，由东北去，两天后抵达满洲里，换苏火车，进入俄境。在苏联奥特堡尔车站上，有欢迎仪式，检阅仗仪队。之后继续乘车，至12月16日才抵达莫斯科北站，又有欢迎仪式。之后被安排住进史大林在西南郊区的那一座姐妹河别墅。其间他到列宁格勒市访问，下榻冬宫；中苏条约是于翌年2月14日签署；2月17日告别莫斯科乘火车返中国；3月4日回抵北京。
这也是毛泽东首次出国。此行全程历时八十九日。他带去苏联的礼物不过是一车厢大蒜、萝卜、大梨、和大白菜，换回中俄合约使新中国有了三万万美元贷款，又开始了许多大型建设项目。这无疑是大
