१९६४ च्या मे महिन्यात अमेरिकेचे संरक्षण-सचिव रॉबर्ट मॅञफमारा यांच्या निमंत्रणावरून चव्हाणांनी अमेरिकेला भेट दिली. या भेटीबद्दल ते म्हणतात- ''अमेरिकन सरकारचे अधिकारी अतिशय 'समंजस' होते. भारताने आपले संरक्षण सामर्थ्य जरूर वाढवावे असे त्यांचे मत होते. मात्र भारताच्या आर्थिक विकासाची किंमत त्या मोबदल्यात द्यावी लागू नये. मी बहुतेक ठिकाणी हाच सूर ऐकला. मथितार्थ असा की भारताला आधुनिक प्रकारची विमाने मिळ नयेत अशी त्यांची इच्छा दिसली. काय मदत करता येईल ते पाहण्यापेक्षा मदत न देण्याकरता कारणे शोधून काढण्याचा प्रयत्‍न ते करीत. अमेरिकेने पाकिस्तानला एफ-१०१ प्रकारची लढाऊ विमाने दिली होती. आपल्याकडे मिग-२१ विमाने होती. पण ही केवळ हवाई युद्धासाठी उपयोगी उडणारी होती. हवाई युद्ध आणि जमिनीवर हल्ला या दोन्हींसाठी उपयुक्त अशी विमाने आपल्याला हवी होती. अमेरिकनांकडे ही एफ-१०४ विमाने मागण्यासाठी आम्ही गेलो होतो, पण मला यश आले नाही. दोन वर्षे वाटाघाटी करूनही ''भारतीय हवाई दलाचा आधुनिकीकरण कार्यक्रम हा अडथळाच बनून राहिला.''
भूतलिंगम् आणि कृष्णम्माचारी समित्यांनाही सुपरसॉनिक विमाने मिळविण्याबाबत अमेरिकनांचे मन वळविण्यात यश आले नाही. भारताला ही जेट विमाने मिळण्यात अडसर यावा म्हणून अमेरिकनांनी एका प्रसंगी विमानांची किंमत डॉलर्समध्ये मागितली. चव्हाणांनी रॉबर्ट मॅञफमारा आणि अमेरिकन सरकारच्या अन्य वजनदार अधिकार्‍यांची भेट घेतली आणि भारताची बाजू प्रभावीपणे मांडण्याचा प्रयत्‍न केला. चव्हाणांनी अनेक प्रयत्‍न करूनही एफ-१०४ विमाने मिळविण्यात भारताला यश आले नाहीच.
२८ ऑगस्ट १९६४ ला चव्हाणांनी रशियाला दोन आठवड्यांसाठी भेट दिली. निकिता क्रुश्चेव्ह यांच्याबरोबर त्यांच्या एकंदर तीन बैठका झाल्या. कोणताही संकोच न बाळगता खुल्या दिलाने भारताला मदत करण्याची रशियाची इच्छा आहे आणि क्रुश्चेव्ह यांच्या रूपाने भारताला एक चांगला मित्र मिळाला आहे अशी चव्हाणांची समजूत झाली. परंतु चव्हाण भारतात आल्यावर थोड्याच दिवसांत क्रुश्चेव्ह यांची रशियाच्या पंतप्रधानपदावरून हकालपट्टी झाली. रशियाबरोबर आपण केलेल्या वाटाघाटी आणि ११ सप्टेंबर १९६४ ला केलेला करार या दोन्ही गोष्टींची कल्पना चव्हाणांनी मंत्रिमंडळाला दिली. भारतीय नौदलाच्या बाबतीत रशियाची मदत किती प्रमाणात घ्यावी याबाबत पंतप्रधान लालबहादुर शास्त्री थोडे साशंक होते. त्यांच्याच सांगण्यावरून नोव्हेंबर १९६४ मध्ये ब्रिटनमध्ये जाऊन चव्हाणांनी पंतप्रधान हॅरॉल्ड विल्सन यांची भेट घेतली. मजूरपक्ष तेव्हा नुकताच सत्तेवर आला होता. ब्रिटन स्वतःच्याच संरक्षणसामर्थ्याची एकंदर अजमावणी त्या वेळी करत असल्यामुळे भारताला मदतीविषयी निश्चित आश्वासन देता येणार नाही असे त्यांनी चव्हाणांना सांगितले. चव्हाणांनी ब्रिटनचे परराष्ट्रमंत्री, संरक्षणमंत्री, क्लेमंट ऍटली, लॉर्ड माऊंटबॅटन इ. अनेकांच्या भेटी घेतल्या, चर्चा केल्या परंतु ब्रिटिश नौदलप्रमुखांपासून बहुतेक सर्वांचाच प्रतिसाद निराशाजनक होता. त्यामुळे चव्हाणांच्या प्रयत्‍नांना अपेक्षित यश मिळू शकले नाही.
शस्त्रास्त्रांच्या खरेदीसाठी चव्हाणांनी हे जे परदेश दौरे केले त्यामुळे भारताच्या परराष्ट्र संबंधांना एक नवीन दिशा मिळाली. चव्हाण परराष्ट्रमंत्री झाले तेव्हा भारताचे रशियाशी असलेले संबंध सौहार्दाचे होते. त्यापूर्वी कृष्ण मेनन यांनी मिग विमानांचा व्यवहारही यशस्वीपणे पार पाडला होता. तरीही भारताच्या चीनबरोबरच्या तंट्यामध्ये जी भूमिका रशियनांनी घेतली, त्यामुळे रशियाच्या हेतूविषयी अंदाज करीत बसणे हेच भारताच्या वाट्याला आले. त्यामुळेच नेहरूंना नापसंत असले तरीही ब्रिटन आणि अमेरिकेच्या लष्करी वर्तुळात प्रवेश करण्याची तयारीही भारताने केली होती. परंतु चीनबरोबरच्या युद्धानंतर आणि दीर्घकालीन साहाय्याबद्दलची पाश्चिमात्य राष्ट्रांबरोबरची बोलणी फिसकटल्यानंतर भारताने आपल्या पाश्चात्त्य राष्ट्रांबरोबरच्या संबंधांचा पुनर्विचार केला. पाकिस्तानला अमेरिकेने पाणबुडी आणि एफ-१०४ सुपरसॉनिक जेट विमाने दिली होती; पण सतत २ वर्षे खटपटी आणि वाटाघाटी करूनही, भारताला ज्यांची तीव्र गरज होती, ती विमाने किंवा पाणबुड्या पाश्चिमात्य देशांनी भारताच्या पदरी पडू दिली नाहीत. भारत रशियाच्या अधिक निकट गेला तो केवळ गरजेपोटीच, इंग्लंड आणि अमेरिकेकडून विनाअट, भरघोस संरक्षण साहाय्य मिळू शकणार नाही असा ठाम विश्वास निर्माण झाल्यामुळेच ! चिनी आक्रमणानंतर भारताविषयीच्या आस्थेचे जे भडक प्रदर्शन अमेरिकेने केले आणि त्यानंतर जो तटस्थपणा आणि हिशेबीपणा स्वीकारला त्यामुळेच भारताला रशियाच्या साहचर्यात अधिक प्रमाणात जावे लागले.
भारत-पाकिस्तान संबंधांचा इतिहासही, (चव्हाणांच्या संदर्भात) पाहण्यासारखा आहे.