果然，当3月29日《人民日报》将协定签署的消息公布于众时，“在中国的爱国人士中就引起了抗议”。次日，刘少奇在一份党内指示中提到了这一情况。指示说，在北京学生中引起了“极大的波动”，许多青年提出质问，要求解释，甚至有人“骂苏联侵略、人民政府卖国”。
但是，在公开场合下，中方对莫斯科的做法还是给予了高度赞扬。认为无论如何也不应把苏联在中国创办的合资公司同帝国主义者的行为相提并论。因为帝国主义者“用在殖民地半殖民地投资的方法进行经济侵略”，但苏联投资于这四个公司，“完全是另外一种性质，为了另外一种目的，这个目的就是以苏联的资金和技术帮助我国开发我们当时无力开发的资源或难以经营的企业，以便为我国建立起在经济上完全独立的基础。”中方甚至拿出事实来证明莫斯科没有侵犯中国主权，这就是众所皆知的中长铁路问题。中苏共管期间，1000多名苏联专家直接帮助中国管理和建设这条铁路，并“为新中国铁路建设培养了二万多名管理人员和技术人员”。这项任务完成之后，苏联把中长铁路无偿地交还中国自己管理。赫鲁晓夫访华期间把中苏合股公司中的苏联股份移交给中国，立刻受到了中方的欢迎。“这样的事情，也是任何资本主义国家所不能做到的。苏联政府帮助把共同经营的企业建设好了，人才也培养出来了，经验也教给我们了，它就把企业移交给我国，完全归我国所有。如果把这样的事实来和帝国主义在旧中国时代的经济侵略作一对比，我国人民对于苏联给予我国的真诚慷慨的援助怎么能够不万分感谢呢！”
1949年7月，刘少奇访问莫斯科时曾提出：希望建立中苏航空公司，同时开辟从苏联经哈尔滨和沈阳至大连、从沈阳至北京、以及从北京经乌兰巴托至苏联的航线。12月，毛泽东在莫斯科也向斯大林和科瓦廖夫表示过，希望建立经新疆和蒙古人民共和国的航线，以及签订有关中苏航空协定。
这项协定的谈判主要是在刘亚楼和葛罗米柯之间进行的。1950年1月26日，苏方递交了第一份草案。经过协商，双方一致同意开辟三条航线。由于其中一条需要经过蒙古人民共和国，为此，葛罗米柯和刘亚楼进行了一场激烈的争论。苏方起初认为，没有必要在协定签字前，就征求蒙古政府是否允许飞机从其领空飞过。但是，刘亚楼坚持认为，在协定签字前应该问一问蒙古。在涉及蒙古地位问题上，葛罗米柯如此轻率，他的态度明显地流露出莫斯科的大国主义行为。毫无疑问，刘亚楼的建议，使葛罗米柯一度陷入尴尬境地。
在资金上，中方计划投入375万美元，并在国内修建14个机场。随之而来，双方的分歧也就产生了。谁来承担这些机场的维修任务，是航空公司还是两国政府？另外，双方还就公司的利润税收问题展开了争论。刘亚楼指出，中国的航空公司不止一家，如果新成立的中苏合营公司比其他公司纳税偏低，那么，中国的民主人士、民族资产阶级就会因为这一让步而大为不满。因此，刘亚楼建议，按公司流动资产而不是按利润纳税，这样会更好一些。但是，葛罗米柯表示反对。他说，国际上通常是名义上高征税，实际上只收15％至20％的税。于是，苏方建议按最高限额20％征税。
2月11日，双方对协定文本基本达成一致意见。但是，两天之后，中方因故提出，在2月14日签字仍有困难，建议延期。
中方推迟签字的原因是考虑到协定中的有关规定涉及中国主权和民族尊严问题。有鉴于此，刘亚楼要求把协定中的中国城市名称全都按照中文的称呼来写。在刘亚楼的坚持下，苏方最终同意用沈阳代替“Mukden”，用伊宁代替“Kulja”，用乌鲁木齐代替“ummchi”。另外，刘亚楼还坚持要求在中文文本中，蒙古首都乌兰巴托应注明旧称。刘亚楼还告诉葛罗米柯，他已接到毛泽东和周恩来的指示，将于最近几天在莫斯科签署该协定，在毛泽东回到北京后的一两天内就发表“协定或关于协定的公报”。
2月19日，周恩来致电王稼祥、伍修权等，同意民航协定签字，然后送北京批准。可是，直到2月21日，中方仍未提交协定文本，但中方表示尽快签字。于是，苏方又建议3月21日为签字日期。到了3月18日，眼看签字日期就要临近，中方谈判代表仍然没有将最后文本提交给苏方。莫斯科开始抱怨，这样拖下去会影响苏联1950年年度计划的完成。
在苏方的一再催促下，3月27日，中苏双方在莫斯科签订了《关于建立中苏民用航空股份公司的协定》，规定双方经营的民航线路有三条，即：北京至赤塔，北京至伊尔库茨克，北京至阿拉木图。公司利润分成及领导职务分配与有色金属股份公司的规定相同，即：公司的一切开支及所得利润，由双方平分。公司领导职务，由双方之代表轮流担任。公司成立的最初两年，管理委员会主任由中方出任，副主任由苏方出任。公司总经理由苏联人担任，副总经理由中国人担任。上述职务每隔两年轮换一次。协定有效期限为10年。
有关公报发布的时间问题，葛罗米柯建议推迟几天，但出于什么原因，他没有说明。这样一来，尽管3月27日签订了包括民航公司协定在内的三个协定，但有关该公司协定的公报却晚于新疆两个协定公布。
4月2日，《人民日报》公布了中苏签订《关于创办中苏民用航空股份公司协定》的公报。该公报称，公司按平权合股原则组成，其目的在于“协助中国本国航空事业之发展及加强中苏两国间之经济合作”。
这四个中苏合股公司，即：中苏有色金属公司、中苏石油公司、中苏造船公司和中苏民用航空公司，前两个在新疆，后两个在大连。应当承认，这几个公司的创办，对中国开发矿产资源、发展冶金、民航和造船事业，以及传授苏联的先进技术和培养中国的技术人才等，起过一定的积极作用。同时也不可否认，它们对苏方也是有利的，使苏联在西方国家封锁的情况下得到了从国际市场上难以买到的各种稀有金属和战略物资。
但是，由于新中国领导人对中外合办企业不太理解，总觉得有损于国家主权，加之在合办过程中，苏方确实存在着不尊重中国主权的行为，甚至想把合股公司办成独立于中国主权以外的经济实体。所以，中方后来缺乏将这几个合资公司继续办下去的热情，希望莫斯科尽快归还中国。但又考虑到这样做会影响两国的正常关系，所以一直难以启口。
好在与斯大林不同的是，赫鲁晓夫认为，莫斯科的这一行为损害了中国的主权。所以，他上台后主动提出解决这个问题，将四个公司还给中国。
经过几天的谈判，中苏于1954年10月12日发表了《关于将各股份公司中的苏联股份移交给中华人民共和国的联合公报》。公报声称：这四个公司的创办，正值“年青的中华人民共和国面临着恢复国民经济任务的时期”，因此，“各股份公司在恢复和发展中国经济的事业中，已起了积极的作用，并做出了一定的贡献。”现在，当中华人民共和国恢复了自己的经济以后，正在顺利地执行第一个五年计划的时候，中国的经济部门已经积累了必要的经验，并且能够自己管理属于各股份公司的业务。于是，中苏就各中苏股份公司中的苏联股份自1955年1月1日起全部移交给中国达成了协议。苏方所占的股份，“将由中华人民共和国以供应苏联通常出口货物的办法，在数年之内偿还。”
对于赫鲁晓夫的表现，毛泽东当然很满意。两年之后，当赫鲁晓夫在苏共二十大大批斯大林的时候，毛泽东虽然责怪赫鲁晓夫不该这样对待斯大林，但他对赫鲁晓夫还是表示了好感。说赫鲁晓夫这个人“不死板”，他把新疆的几个合资公司还给了我们。所以，“我们感谢他”。