START I
Kedaluwarsa dan pembaruan

START I berakhir pada tanggal 5 Desember 2009, namun kedua belah pihak sepakat untuk tetap menaati ketentuan perjanjian sampai kesepakatan baru tercapai. Ada usulan untuk memperbarui dan memperluas perjanjian tersebut, yang didukung oleh Presiden AS Barack Obama. Sergei Rogov, direktur Institut AS dan Kanada, mengatakan: "Obama mendukung pengurangan tajam persenjataan nuklir, dan saya percaya bahwa Rusia dan AS dapat menandatangani perjanjian baru pada musim panas atau musim gugur 2009 yang akan menggantikan START-1." Dia menambahkan bahwa kesepakatan baru hanya akan terjadi jika Washington membatalkan rencana penempatan elemen perisai rudal di Eropa Tengah. Dia menyatakan kesediaannya "untuk mengambil langkah-langkah baru dalam bidang perlucutan senjata" namun mengatakan bahwa dia sedang menunggu AS untuk membatalkan upayanya untuk "mengepung Rusia dengan cincin pertahanan rudal" sehubungan dengan penempatan sepuluh rudal pencegat di Polandia dan radar yang menyertainya di Republik Ceko.
Pada 17 Maret 2009, Medvedev memberi isyarat bahwa Rusia akan memulai persenjataan kembali "skala besar" dan pembaruan persenjataan nuklir Rusia. Dia menuduh NATO melakukan ekspansi di dekat perbatasan Rusia dan memerintahkan persenjataan kembali dimulai pada tahun 2011 dengan peningkatan kemampuan angkatan bersenjata, angkatan laut, dan nuklir. Selain itu, kepala pasukan rudal strategis Rusia, Nikolai Solovtsov, mengatakan kepada kantor berita bahwa Rusia akan mulai mengerahkan rudal RS-24 generasi berikutnya setelah berakhirnya START I pada tanggal 5 Desember. Rusia berharap dapat membentuk perjanjian baru. Ketegangan yang meningkat terjadi meskipun hubungan antara AS dan Rusia memanas dalam dua tahun sejak Obama menjabat.
Pada tanggal 4 Mei 2009, AS dan Rusia mulai merundingkan ulang START dan menghitung hulu ledak nuklir serta kendaraan pengirimannya dalam membuat perjanjian baru. Sambil mengesampingkan masalah-masalah yang bermasalah antara kedua negara, kedua belah pihak sepakat untuk melakukan pengurangan lebih lanjut dalam jumlah hulu ledak yang dikerahkan menjadi sekitar 1.000 hingga 1.500 hulu ledak masing-masing. AS mengatakan bahwa mereka terbuka terhadap proposal Rusia untuk menggunakan radar di Azerbaijan daripada di Eropa Timur untuk sistem rudal yang diusulkan. Pemerintahan George W. Bush bersikeras bahwa sistem pertahanan Eropa Timur dimaksudkan sebagai alat pencegah bagi Iran, namun Rusia khawatir sistem tersebut dapat digunakan untuk melawan dirinya sendiri. Fleksibilitas kedua belah pihak untuk melakukan kompromi sekarang akan mengarah pada fase baru pengurangan senjata di masa depan.
Sebuah "Pemahaman bersama untuk perjanjian lanjutan START-1" ditandatangani oleh Obama dan Medvedev di Moskow pada tanggal 6 Juli 2009 untuk mengurangi jumlah hulu ledak yang dikerahkan di masing-masing pihak menjadi 1.500–1.675 dengan 500–1.100 sistem pengiriman. Sebuah perjanjian baru akan ditandatangani sebelum START-1 berakhir pada bulan Desember 2009, dan pengurangannya harus dicapai dalam waktu tujuh tahun. Setelah negosiasi selama berbulan-bulan, Obama dan Medvedev menandatangani perjanjian penggantinya, Tindakan untuk Pengurangan Lebih Lanjut dan Pembatasan Senjata Serangan Strategis, di Praha, Republik Ceko, pada tanggal 8 April 2010.