Работа над договором о сокращении стратегических наступательных потенциалов началась в 2001 году, когда стало окончательно ясно, что США выйдут из договора об ограничении систем противоракетной обороны (официально Вашингтон уведомил об этом Москву в декабре 2001 года). Изначально Россия настаивала на обоюдном сокращении числа ядерных боезарядов до 1,5 тыс. и подписании межгосударственного договора, требующего ратификации парламентами двух стран. США предлагали ограничить сокращения уровнем в 2,2 тыс. боеголовок и отказывались от подписания межгосударственного договора. Кроме того, Москва считала, что ограничения должны распространяться на все ядерные боезаряды, имеющиеся в арсеналах двух стран, а Вашингтон предлагал учитывать лишь боезаряды, установленные на стратегических носителях (межконтинентальных ракетах наземного базирования, самолетах и подводных лодках), и не считать складированные боеголовки.
В результате стороны договорились сократить боезаряды до 1,7-2,2 тыс. боезарядов на стратегических носителях к 31 декабря 2012 года, но при этом в договоре никак не оговорено число складированных боезарядов. США согласились пойти на подписание межгосударственного договора. Он был подписан в мае 2002 года в Москве президентами РФ и США Владимиром Путиным и Джорджем Бушем. В марте он был ратифицирован сенатом США. Планировалось, что российская Госдума ратифицирует его в конце марта, однако рассмотрение этого вопроса было отложено из-за начала войны в Ираке.
Одновременно прекратил свое действие второй договор о сокращении стратегических наступательных вооружений (СНВ-2), который, в частности, запрещал России после 2007 года иметь в своем арсенале наземные стратегические ракеты с разделяющимися головными частями (то есть с несколькими боеголовками). Отказ от этого договора позволил России сохранить в боевом составе более 150 ракет РС-20 с десятью боеголовками каждая. Это означает, что на протяжении еще примерно десяти лет Москва сможет поддерживать с США паритет по количеству боеголовок, установленных на стратегических носителях, за счет произведенных еще в советские времена и не выработавших своего ресурса межконтинентальных баллистических ракет. Кроме того, теперь Россия вправе устанавливать на свои новые моноблочные межконтинентальные ракеты "Тополь-М" несколько ядерных боеголовок. По оценкам экспертов, к 2010 году Россия будет обладать примерно 1-1,5 тыс. боеголовок.