在会谈中，中方强调，中苏关系的关键是边界问题，边界问题不解决，其他问题都谈不上。根据两国总理达成的谅解，边界问题解决前，双方应首先签订一个关于维持边界现状、避免武装冲突、双方武装力量在争议地区脱离接触的临时措施协议，并提出了具体协议草案。

　　苏方不承认两国总理已就此问题达成谅解，拒绝讨论临时措施协议。后来，苏方作了妥协，同意进行讨论，并交换了几次方案。但因双方立场各异，怎么也谈不拢。双方分歧、争论的焦点是“争议地区”问题。

　　两国总理会晤谈及边界问题时，双方多次使用过“争议地区”这一概念。柯西金曾问，什么叫争议地区？周恩来总理解释说，就是指边界上某些“你说是你的，我说是我的”有分歧的地段，并用铅笔在纸上画了示意图。但是，在谈判中苏方矢口否认存在争议地区，称两国之间不存在“领土问题”，“争议地区”的概念是中国人发明的，实际上是向苏方提出了“先决条件”。中方则反驳说，存在争议地区是客观事实，这是沙俄和苏联违反条约规定侵占或划去中国领土而造成的，并主张在归属争议解决前，双方应该维持现状，避免武装冲突，双方武装力量在争议地区脱离接触。为此，双方争得面红耳赤，互不相让，谈判走进了“死胡同”。

　　为了打破僵局，双方都做了一些努力。苏方建议用对边界线走向“理解不一致的地段”、“需要核定的地段”或“被争议的地区”等措辞来取代“争议地区”的概念，我方则以违背两国总理谅解为由未予接受；中方也提出过折中方案，建议采用双方对边界线“划法不一致的地段，即有争议的地区”的措辞，而对方要求去掉后半句，中方不同意。

　　苏方之所以不承认两国总理就争议地区问题达成的谅解，据说是因为苏共中央政治局讨论没有通过，认为柯西金由于不了解情况，上了周恩来的当。

　　周总理非常关心边界谈判的进程，从谈判方针到礼宾安排都亲自过问。谈判期间，凡遇重要情况，团长都直接向总理电话请示或书面报告。为推动谈判，周恩来总理向苏方传话，指出：争议地区问题是一个关键问题，你们不承认，我们就达不成协议。苏方曾提出两国总理再次举行会晤的建议，我方以两国总理达成的谅解尚未履行为由予以回绝。