舒倫堡所說的，是把維爾紐斯地區給立陶宛，同時暗示立陶宛必須把這條狹長地帶割讓給德國。這一建議引起了舒倫堡的警惕，他在10月3日向德國外交部報告時評論說：“這樣，就使我們看起來象是搶奪立陶宛領土的‘強盜’，而蘇聯政府倒象是施主了。”第二天，他接到指示，要他要求莫洛托夫不要與立陶宛人談判割讓這塊狹長地帶的問題。但這一指示下達得太遲了。與此同時，莫洛托夫出於對德國的“忠誠”，已把此事同烏爾布希斯談過，後者聽了感到“驚愕和憂愁”，因為立陶宛許多知名人士的家就在這塊有爭議的土地上。
斯大林要求德國人“暫”不堅持要立陶宛割讓這塊領土。既然這樣，裡賓特洛甫就要求莫斯科秘密交換信件，進一步肯定：“萬一蘇聯派出軍隊進駐立陶宛”，將不佔領這塊領土；而且，蘇德協定有關這一部分的實施日期，應由德國政府選定。關於這兩點，莫洛托夫在10月8日致舒倫堡的信中作了肯定答覆。
於是，維爾紐斯市及其周圍地區，就根據莫洛托夫和烏爾布希斯10月10日簽署的互助條約“轉讓”給了立陶宛。蘇聯軍隊在這一日期之前已從維爾紐斯撤走。10月28日，立陶宛軍隊開進了這個懷念已久的古城。當時流亡在外的波蘭政府提出了抗議。對它來說，維爾紐斯依然是一個波蘭城市，有著許多波蘭民族的古蹟和傳統。至於建議把立陶宛領土轉讓給德國一事，德國駐考那斯公使告訴立陶宛政府，德國政府還來不及考慮到修改邊界問題。
蘇聯…立陶宛條約使蘇聯有權在立陶宛保持一支不超過兩萬人的軍隊，軍隊駐防的具體地點沒有規定。條約規定，在一旦遇到對立陶宛構成侵略威脅，或透過立陶宛領土對蘇聯構成侵略威脅時，雙方再共同協商。這項條約的期限為十五年，不同於愛沙尼亞和拉脫維亞條約的期限為十年。在其他方面，這一條約和上述兩個條約完全相同。同樣，也包括一項商業協定，期望大幅度增加締約雙方之間的貿易額。
10月下半月，紅軍和俄國空軍在這三個國家駐紮下來，從而對東普魯士與芬蘭灣之間波羅的海沿岸有效的陸、海軍控制得到了保證。列寧格勒往南的通道，在十月革命以後曾一度受到尤登尼奇將軍和別爾蒙特…阿瓦洛夫的白俄軍隊的威脅，這時排除了潛在的侵略。有謠言說，正在計劃建造一道針對東普魯士的“馬其諾防線”——援引當時的術語。
蘇聯的行動首先是根據戰略考慮確定的。這與1939年夏天斯大林對英、法政府的要求是一致的，而據丘吉爾回憶，高爾察克海軍上將的白俄政府在1920年也曾堅決認為，在波羅的海國家的基地對於保衛俄國首都是必要的。蘇聯在此事發生後不久，伏羅希洛夫元帥在慶祝11月革命節的集會上對武裝部隊的講話中聲稱，俄國軍隊駐在拉脫維亞、立陶宛、愛沙尼亞是為了這些國家的安全，也是為了蘇聯的安全，而不是去幹涉波羅的海國家的內政。
當時莫斯科的政治意圖究竟是什麼？舒倫堡於1939年10月3日發出的一份電報中，在談到把立陶宛的那條狹長地帶轉讓給德國一事時，建議這一行動應推遲到“蘇聯實際併吞了立陶宛之後……；關於立陶宛的安排，原先是根據這個主意作出的”。舒倫堡的話是很有意思的。但是，把波羅的海國家併入蘇聯的主意，是否就是蘇聯統治者當時的主要考慮，值得懷疑。看來，更可能的是他們考慮到軍事方面。固然，莫洛托夫與門特斯談判時提到了彼得大帝。但是，以其“驚人的軍事知識和記憶數字的本領”而給門特斯留下印象的斯大林，考慮得更周到，話也說得更直言不諱。他在談到英國“企圖”把瑞典捲入戰爭時，就預言戰爭將是長期的，而且牽涉面甚廣，儘管此時正是閃電戰在波蘭迅速得到成功的日子。考慮到自己國家的形勢，他說：“在國家社會主義與共產主義之間始終存在差別。”接下來，他的話變得更為清楚明確。他說，德國進攻波羅的海同家是可能的。在歷史的程序中，“一個意想不到的變化發生了，但是不能因此而有恃無恐。我們必須及時作好準備。誰要是無所準備，就得為此付出代價。”
此時蘇聯政府心目中的頭等大事，看來是安全，而不是擴張。然而，由於考慮到與德國新建的友誼，蘇聯把它在波羅的海地區的行動暫時解釋為防備英國可能採取行動的對策，同時仍然強調尊重波羅的海國家的主權。莫洛托夫在10月31日的講話中說：“所有……關於波羅的海國家將實行蘇維埃化的胡言亂語，只能有利於我們的共同敵人，有利於一切反蘇的煽動者。”
可是，這種新的友誼並未驅散莫斯