Mereka khawatir Belanda akan menggunakan PBB untuk menunda atau mencegah pengambilalihan oleh Indonesia. Rusk khawatir mendorong Belanda terlalu jauh; kelompok pro-Indonesia di Gedung Putih khawatir Belanda tidak ditekan cukup untuk mencegah Indonesia dari opsi militer.
Di PBB, Luns mengusulkan transfer wilayah ke PBB, yang akan mengirim komisi untuk mengatur pemungutan suara mengenai penentuan nasib sendiri Papua. Rostow mendorong Kennedy untuk mengambil inisiatif dengan Rusk dan bersikeras bahwa satu-satunya penyelesaian masalah adalah yang "mengarah pada kontrol Indonesia." Rostow mengusulkan bahwa Belanda sedang "bermain dua permainan" dengan mencoba menjaga Irian Barat keluar dari tangan Indonesia dan memaksa Amerika Serikat berpihak pada Belanda atau kelihatannya "menentang prinsip penentuan nasib sendiri."
Rostow merekomendasikan berbicara terus terang kepada Belanda dengan memperingatkan mereka bahwa akhir akhir dari kebijakan mereka akan menjadi bentrokan militer dengan Indonesia dan bahwa penentuan nasib sendiri yang bermakna bagi "Papua zaman batu" akan memakan waktu terlalu lama.
Pada pertemuan Majelis Umum PBB pada musim gugur 1961, Amerika Serikat menginspirasi resolusi kompromi yang gagal memperoleh mayoritas 2/3. Resolusi ini muncul dalam menghadapi penolakan Indonesia dan sementara itu memburukkan hubungan AS-Indonesia. Para pendukung kebijakan pro-Indonesia di Gedung Putih percaya bahwa Amerika Serikat telah bertindak tidak sebagai "broker yang jujur," tetapi sebagai pendukung pihak yang salah. Soekarno mengartikan kampanye AS di PBB sebagai mundur dari kebijakan netralitas. Soekarno mengaku "hancur."
Pada 1 Desember 1961, Penasihat Keamanan Nasional Kennedy, McGeorge Bundy, memberikan dukungannya kepada Indonesia. Bundy mengatakan kepada Presiden bahwa "sebagian besar spesialis percaya bahwa rasa hormat Sekretaris [Rusk] terhadap Australia dan ketidaksetujuannya terhadap Soekarno telah membuatnya mengambil posisi dalam perdebatan PBB yang, jika dilanjutkan, hanya akan menguntungkan para Komunis." Bundy menyadari bahwa "Soekarno bukanlah negarawan favorit Anda sendiri," tetapi dia mendukung pandangan Rostow dan Robert Johnson bahwa "tidak ada orang di kota ini yang tidak percaya bahwa, cepat atau lambat, Indonesia akan mendapatkan Irian Barat." Amerika Serikat harus bekerja dengan tren ini dan tidak membiarkan blok Soviet memanfaatkan isu ini untuk menarik Indonesia lebih dekat lagi. Campur tangan Bundy menarik perhatian Presiden dan menggeser kebijakan AS dari netralitas menuju dukungan aktif terhadap Indonesia.
Sebagai hasilnya, Amerika Serikat mendorong Belanda dan Indonesia untuk terlibat dalam negosiasi bilateral dan menyarankan bahwa Sekretaris-Jenderal PBB, U Thant, harus bertindak sebagai mediator pihak ketiga. Namun, kedua belah pihak enggan memasuki negosiasi tanpa pedoman tertentu. Belanda bersikeras bahwa transfer Irian Barat harus memiliki beberapa ketentuan untuk penentuan nasib sendiri; Indonesia membutuhkan persetujuan Belanda, sebagai prasyarat untuk pembicaraan, bahwa administrasi Irian Barat (bukan kedaulatannya) akan dialihkan ke Indonesia.
Presiden Kennedy kemudian mengirim adiknya, Jaksa Agung Robert Kennedy, ke Indonesia dan Belanda untuk mendorong negosiasi bilateral di bawah pengawasan PBB. Meskipun Robert Kennedy tidak dapat memberikan jaminan kepada Indonesia bahwa Belanda akan setuju untuk mentransfer Irian Barat ke Indonesia, ia bisa mengatakan bahwa Amerika Serikat percaya bahwa ini adalah hasil yang mungkin.
Robert Kennedy sendiri khawatir akan terjebak di antara tuntutan yang saling bertentangan dan tidak bisa memuaskan kedua belah pihak. Dia mendorong Soekarno untuk berbicara tanpa prasyarat dan memberikan pendapat bahwa hasil negosiasi akan berakhir memuaskan untuk Indonesia. Kennedy merasakan bahwa Soekarno bersedia untuk bernegosiasi tanpa prasyarat selama dia tahu bahwa Amerika Serikat akan menggunakan pengaruhnya dengan Belanda untuk mendorong transfer.
Rusk masih enggan memberikan jaminan kepada Indonesia bahwa Belanda tidak akan menerima dasar untuk pembicaraan. Soekarno mengarah lebih dekat pada pembicaraan tanpa prasyarat, tetapi dengan agenda yang disepakati bersama.
Pembicaraan Robert Kennedy dengan Belanda diarahkan oleh telegram yang disusun oleh Departemen Luar Negeri dan Gedung Putih yang memberinya wewenang untuk setuju bahwa Amerika Serikat akan bertindak sebagai moderator percakapan, tetapi bersikeras bahwa Belanda setuju bahwa agenda akan mencakup sebagai item transfer administrasi ke Indonesia.
Ketika Kennedy mengajukan ide ini kepada Belanda, mereka terkejut dengan apa yang mereka anggap sebagai permintaan AS untuk penyerahan. Sehari setelah Robert Kennedy meninggalkan Den Haag, Luns jauh lebih lunak dalam penentangannya.
Pada 15 Agustus 1962, Perjanjian New York ditandatangani, yang mengatur penyerahan Papua bagian barat dari Belanda melalui United Nations Temporary Executive Authority (UNTEA). Tanggal 1 Mei 1963, Papua bagian barat kembali ke Indonesia. Kedudukan Papua bagian barat menjadi lebih pasti setelah diadakan Penentuan Pendapat Rakyat (PEPERA) tahun 1969, rakyat Papua bagian barat memilih tetap dalam lingkungan Republik Indonesia.
