Работа над заменой Договору о сокращении и ограничении стратегических наступательных вооружений 1991 года, срок действия которого ограничивался 5 декабря 2009 года, началась 15 декабря 2008 года в Москве на заседании российско-американской группы по стратегическому диалогу.
1 апреля 2009 года на встрече в Лондоне президенты Дмитрий Медведев и Барак Обама решили начать официальные переговоры. Первые их раунды прошли 19-20 мая в Москве и 1-3 июня в Женеве.
6 июля в Москве господа Медведев и Обама подписали "Совместное понимание по вопросу о дальнейших сокращениях и ограничениях СНВ". В документе указывалось, что в новом соглашении число носителей должно быть ограничено пределами 500-1100 единиц, боезарядов — 1500-1675 единиц.
В июне-ноябре стороны провели в Женеве еще шесть раундов переговоров. 11 ноября заместитель госсекретаря США Эллен Тошер сообщила, что Вашингтон "очень разочарован" реакцией Москвы на свои предложения. Источники отмечали, что Москву не устроило желание Вашингтона контролировать российские мобильные комплексы.
15 ноября президенты двух стран встретились на саммите в Сингапуре. По итогам беседы глава МИД РФ Сергей Лавров заявил, что стороны рассчитывают договориться к 5 декабря. К этой дате текст договора не был готов, и подписание отложили на 18 декабря. В этот день главы государств встретились в Копенгагене, но документ не согласовали.
24 января 2010 года Дмитрий Медведев заявил: "95% вопросов в новом договоре согласованы". 1-27 февраля в Женеве проходил очередной раунд переговоров. 3 февраля помощник президента РФ Сергей Приходько предположил, что "март-апрель — это реальные сроки" для подписания. 14 февраля Сергей Лавров заверил: "Договор согласован на 97%".
9 марта возобновились переговоры в Женеве. Ожидалось, что текст будет окончательно согласован в ходе визита в Москву госсекретаря США Хиллари Клинтон 18-19 марта. Одним из вероятных мест подписания назывался Киев. По итогам визита стало известно, что работа над документом продолжается, а подписание состоится в Праге.
26 марта после телефонной беседы господ Медведева и Обамы объявлено, что договор будет подписан 8 апреля.