В декабре 2002 года стало известно, что США планируют разместить элементы своей глобальной ПРО в Восточной Европе. В 2007-м начались официальные переговоры о размещении объектов в Чехии и Польше. В феврале 2007 года на Мюнхенской конференции президент Владимир Путин предупредил, что развертывание ПРО у границ России грозит гонкой вооружений. В июне на саммите G8 он предложил Вашингтону вместо этого совместно использовать Габалинскую РЛС в Азербайджане, а в июле в ходе визита в США — станцию в Армавире. Американские военные заявили, что эти объекты не могут стать альтернативой ПРО в Польше и Чехии.
В ноябре 2007 года Вашингтон направил Москве предложения, включающие допуск российских военных на объекты в Европе и отсрочку ввода базы в Польше. В МИДе отметили, что Россию не устроит подмена сотрудничества "уговариванием, что все это не против России". В ноябре 2008 года президент РФ Дмитрий Медведев в послании Федеральному собранию пригрозил разместить ракетные комплексы "Искандер" под Калининградом. Позже он пояснил, что альтернативой этим планам может стать создание общеевропейской ПРО с участием России или взаимный отказ от размещения ракет.
17 сентября 2009 года президент США Барак Обама объявил об отказе от развертывания элементов ПРО в Польше и Чехии в пользу создания подвижной системы морского и наземного базирования, которая прикроет всю Европу. В апреле 2010 года при подписании договора о сокращении стратегических наступательных вооружений Москва заявила, что может выйти из соглашения, если наращивание ПРО в Европе будет угрожать стратегической стабильности.
20 ноября 2010 года на саммите НАТО в Лиссабоне Дмитрий Медведев предложил альянсу и США создать секторальную ПРО, в которой каждая сторона будет прикрывать от ракетных атак свою зону ответственности. Переговоры по данному вопросу завершились безрезультатно, неофициально натовские дипломаты указывали на невозможность дать России такой же статус в проекте, как и остальным членам НАТО. В апреле 2011 года МИД РФ предложил США заключить договор, гарантирующий "ненаправленность" ПРО против России. Представители Госдепа и НАТО заявили, что никаких юридически обязывающих гарантий они давать не намерены. В октябре источники в Кремле констатировали, что шансов договориться по ПРО практически нет.