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会议开始时，俄国人主张拟议中的国际组织的任务应以维持安全为限。他们倡议设立一个单独的机构来处理社会问题和经济问题。相反，美国人和英国人则认为社会和经济情况有可能很容易就成为战争的重要原因，而且国内和国际的安全和世界各国人民的生活情况是分不开的。作为马克思主义者，俄国人很难反驳这个论点。9月8日，问题得到解决，俄国人同意成立一个专门的社会和经济理事会，对大会负责，执行大会可能提出的有关这两个领域的任何建议。
军事问题也是意见分歧的原因。俄国人提议应建立一支国际空军，能在安全理事会发出命令时立即投入行动。另一方面，英国人主要是想要建立一个军事参谋委员会，事实上这一定会是英美联合参谋长委员会的扩充，这个委员会在战争期间起了非常成功的作用。美国人不愿意接受俄国人的建议。他们宁愿由每个政府和安全理事会作出一系列的特别安排，由每一个国家指派一部分自己的军队于必要时在安全理事会的指挥下服务。俄国人于9月12日收回他们关于建立国际空军的提议，可是，作为对他们的观点的让步，在会议所批准的草案中加进了一项条款，宣称各国的空军部队应保持“常备不懈……随时参加联合的国际强制行动”。军事方面的详细研究和行动，根据英国的建议，交给一个军事参谋委员会去办理。这个委员会应由安全理事会各常任理事国的参谋长（或者他们的代表）组成。
英联邦和泛美联盟在一个新的国际组织中的地位问题，是英国和美国所非常关心的。俄国人当时也已经想到有可能在东欧建立一群卫星国，这些卫星国将服从苏联的领导，就象拉丁美洲各共和国服从美国的领导那样。这样看来，并没有什么不一致的地方。敦巴顿橡树园提案中有一段明确地规定：为了维护和平与安全，同意区域性的安排，但规定，任何区域性组织未经安全理事会授权，不得采取行动强制实现和平。
有了这样意见一致的范围，就容易乐观了。但是俄国和西方之间意识形态方面的根本分歧难免要暴露出来。第一次暴露是在讨论这个组织的会员资格的时候。美国希望所有曾在1942年1月的“联合国家宣言”上签字的国家，都应该成为会员国，再加上八个没有和轴心国交战的其他国家。其中六个是拉丁美洲的共和国。在俄国人看来，这项提议必然象是想使大会充满美国傀儡的一条诡计。俄国人希望新的国际组织——战时大联盟的继续——所依据的原则将把非参战国排除在外。因此他们反对接纳非参战国。当美国人表现出要坚持他们主张的迹象时，俄国代表团团长安德烈·葛罗米柯声称苏联的十六个加盟共和国也应该在大会中分别享有代表权。
8月28日提出的这项建议在美国和英国的代表团中引起了很大的惊恐。他们预见到谈判有完全破裂的可能。他们认为，西方的舆论决不会接受苏联的要求。罗斯福坚决主张对这个问题应严守秘密，并于8月31日急速打电报给斯大林提出抗议。9月7日，斯大林复电说，他希望能当面向总统说明这个问题在“政治上的重要性”。经过双方同意，这个问题就此搁置下来了。
俄国和西方大国之间出现无法调和的意见分歧的第二个问题，是关系到安全理事会的投票程序。鉴于安全理事会将是这个组织的真正中心，它应该如何作出决定，这是最最重要的问题。大家对于安全理事会的常任理事国应该享有否决权这个总的原则并没有异议，可是英国代表团却坚持认为，如果一个大国是争端的当事国时，它就不应享有否决权。美国人开始犹豫不决，后来也表示支持。英国代表团争辩说，如果一个国家能够在有关自己的案件中当审判官，那就违反一切公正的原则。然而，俄国人却断然拒绝同意在任何情况下取消否决权。他们希望使大国之间的一致成为采取任何行动的一项绝对必要的条件。
这场争论背后的直接原因就是俄国和西方对于国际组织的目标的概念根本不同。这个组织是否将成为大国的工具，以便它们勾结在一起，把它们的意志强加于任何不听话的小国，同时通过其他的谈判途径去解决它们自己的分歧呢？或者这个组织是否妄图对大国本身行使权力呢？换句话说，这个组织是否将充作大国对全世界实行控制的工具，还是它将按照全人类大致承认的一般的公正原则，调节各国的关系呢？
当然，这个问题和俄国人萦怀的一种感觉有关：他们总觉得自己在一个资本主义的和暗中敌对的世界中处于孤立的地位。一个马克思主义者只能蔑视资产阶级的公正的观念，而一个俄国人决不能忘记他的民族是一种特殊的人民，他们在世界上孤孤单单、与世隔绝。如果没有一种绝对的否决权来作保障，资本主义国家岂不是可以随便利用安全理事会为它们干涉苏联的对外关系作辩护，并按照一些虚伪的资产阶级原则对苏联的行动妄加判决吗？
9月8日，罗斯福用电报和斯大林讨论了这个问题。斯大林于9月14日或15日作出答复，建议拟订一种特别程序，用以处理任何涉及大国的争端。他强调不能容许违反一致同意的原则，并指出苏联不得不考虑其他国家常常表现出来的对俄国的“可笑的成见”。
为了摆脱因此出现的僵局，他们想出了一种折衷办法：任何需要执行的决议必须由常任理事国全体同意，同时所谓一个国家不应在自己的案件中作为审判官的原则，只适用于初步的调查研究，以及提出和平解决争端的建议。可是英国代表团拒绝同意这样的修改，而罗斯福也拿不定主意。美国代表团的一些成员赞成对俄国人让步，另一些人则希望坚持英国人的原则。结果，决定把问题搁置起来暂不解决。敦巴顿橡树园建议的原文中仅仅宣称，安全理事会的投票程序“仍在考虑之中”。
有两件事在敦巴顿橡树园会议上显然没有加以考虑。一件是国际法院的性质和管辖权。这留给法律专家以后去讨论。在敦巴顿橡树园会议上仅仅商定，这个法院应该和设在海牙的国际常设法庭相似或者相同。另一件完全没有考虑的事是属地的地位。对这种地区实行国际托管，是赫尔和罗斯福这种人长期以来最喜爱的计划。可是美国参谋长联席会议有他们自己的、和托管原则抵触的主张。特别是，美国的军事当局至少想对从日本人手里夺取来的某些太平洋岛屿享有无可争辩的主权。出席敦巴顿橡树园会议的美国代表团由于受到他们的压力，很谨慎地把这个问题搁在一边。
按理说，敦巴顿橡树园会议是秘密举行的，可是实际上美国报纸却能报道会上所发生的大部分事情。部分原因是由于美国政府竭力要唤起公众的同情，使他们赞成参加一种新的国际联盟的计划。赫尔和罗斯福都觉得必须对公众进行艰巨的教育工作，然后美国在新的国际组织中的会员资格才能保证得到有力的支持。为了促进这样一个过程，他们采取的政策是，尽可能多发表一些关于敦巴顿橡树园谈判进展情况的消息。
报纸消息的第二种来源是比较非正式的，但很能代表美国政治制度的特点。赫尔曾经答应把政府关于未来国际组织的想法随时通知重要的国会议员。尽管竞选运动在敦巴顿橡树园会议时正进入高潮，国务卿还是把内部情况告诉了共和党的一些领导人，要求他们支持政府的行动并提供意见。可是在这种情况下，不可能保持秘密。勤快的记者们能从爱说话的国会议员以及曾受赫尔或他部下谘询的其他人士那里收集到不少关于会议进展的内部消息。结果，敦巴顿橡树园会议的事项变成尽人皆知了。更重要的是，共和党总统候选人杜威州长大体上支持美国参加新的国际组织，这就消除了在1920年曾导致美国参议院拒绝批准凡尔赛条约的一个主要因素。
到9月的第三个星期，安全理事会投票程序问题以及应该接纳哪些国家为这个组织会员国的那个尚未解决的问题，都已成为僵局，这引起了很多疑虑，不知下一步该怎么办。在大国对这些问题取得一致意见以前，召开由许多国家参加的大会来讨论和通过这个组织的宪章，似乎是无益的。然而，9月27日，苏联、英国和美国的代表团一致同意了公报的措词（这一公报直到会议的中国阶段结束后才于10月9日发表）。公报说：“有代表参加讨论的各国政府……一致同意，在进一步研究这些建议以后尽速采取必要的步骤，准备全面的提案，以便作为在全体联合国家会议上讨论的基础。”公报的冗长词句反映出这样的决定：要解决在敦巴顿橡树园会议上出现的意见分歧，只有等罗斯福、丘吉尔和斯大林在第二次三大国会议上亲自讨论这些问题时再作进一步的努力。
会议的苏联阶段就这样于1944年9月28日结束。同时，按照预定计划，中国阶段立即开始。接下去的讨论无关紧要，因为中国代表从会议一开始就在华盛顿，美国人不时同他们磋商。会议的苏联阶段所拟定的那些建议在起草过程中出现的缺点，都被注意到了，但中国人并未提出什么很重要的改动，而且所提出的改动也没有一项被列入最后通过的文本。相反，同中国人讨论后认为值得进行的一些修改，却留待公报所提的正式会议召开时再作详细的考虑。
关于成立一个国际组织的敦巴顿橡树园建议公布以后，在所有盟国的报纸上都引起了广泛的注意。它并没有引起狂热的激情，可是确实激起了即使是谨慎的却是普遍的赞许。国际联盟所带来的美好的希望和它的凄凉的失败，人们还未能完全忘怀。
罗斯福在公报发表时作了一项相当慎重的声明，对于所取得的进展表示“极端的满意”。10月21日，他发表了一篇竞选演讲，强调应成立一个�