באישורו של בן-גוריון, הגיעה ישראל להסכם פשרה עם צרפת, לפיו תמשיך ישראל בהקמת הכור האטומי ובן-גוריון יודיע פומבית על הקמתו. אולם הממשל האמריקני גילה את הדבר לפני ההודעה הפומבית, ונושא "הפצצה האטומית הישראלית" פורסם בעיתונות האמריקנית ונודע ברחבי העולם. ב-21 בדצמבר 1960 מסר בן-גוריון הודעה בכנסת, כי בנגב מוקם כור מחקר אך הידיעות על פצצה אטומית אינן נכונות. ב-3 בינואר 1961 מסרה מחלקת המדינה האמריקנית לישראל חמש שאלות לגבי הכור, שיש להשיב עליהן עד חצות הלילה. בן-גוריון סירב לדרישה להשיב עד חצות. הוא זימן לשדה בוקר את השגריר האמריקני, אוגדן ריד, השיב לו על השאלות והוסיף בתקיפות: "לא נהיה גרורים של אמריקה. עליכם לדבר אתנו כדבר שוה אל שוים, או לא תדברו אתנו". סירובה של ישראל לאפשר ביקור מיידי של אנשי מדע אמריקנים בכור הוביל לעימות חריף עם הממשל האמריקני, והלחץ על ישראל אף גבר לאחר בחירתו של ג'ון קנדי לנשיא ארצות הברית. בסוף מאי יצא בן-גוריון לביקור רשמי בקנדה, בהזמנת ראש ממשלה, ג'ון דיפנבייקר. בתום חמשת ימי ביקורו, טס לניו יורק, שם נפגש עם הנשיא קנדי. לקראת הפגישה, התירה ישראל ביקור של שני מומחים אמריקנים בכור, וקנדי סיפר לבן-גוריון כי הם השתכנעו שהכור נועד לצורכי שלום. בזמן שהותו בארצות הברית, ביקר אותו במלונו הנשיא לשעבר הארי טרומן. בן-גוריון אמר לו: "בעיני העם היהודי אתה תחיה לנצח!". טרומן התרגש ופרץ בבכי. בלונדון התקבל בן-גוריון על ידי גיבורו, וינסטון צ'רצ'יל, שאמר לו: "אתה מנהיג אמיץ של אומה גדולה!". לאחר כישלון מרד הגנרלים באלג'יריה, שלח בן-גוריון ב-26 באפריל מברק ברכה לדה גול. ב-6 ביוני התקבל בלשכתו. בתום ארוחת הצהריים, הרים דה גול כוס "לישראל, ידידתנו ובת־בריתנו" – הכרזה בעלת משמעות רבה בעיצומם של מלחמת אלג'יריה והמגעים החשאיים עם החזית הלאומית לשחרור אלג'יריה.