毛澤東責成中央軍委起草了《對台灣和沿海蔣占島嶼軍事鬥爭的指示》稿，9月3日經他審閱修改後下發。指出：“解放台灣和沿海蔣占島嶼雖然屬於我國內政問題，但實際上已變成一種複雜嚴重的國際鬥爭，我們不要把這個鬥爭簡單化，而要把它看作是包括軍事、政治、外交、經濟、宣傳上的錯綜複雜的鬥爭。台灣和沿海蔣占島嶼問題的全部、徹底解決，不是短時間的事，而是一種持久的鬥爭，我們必須有長期的打算”。
指示對包括炮擊金門在內的沿海鬥爭的方針作了四點規定：一、繼續炮擊封鎖金門，但目前不宜進行登陸作戰。二、炮擊封鎖金門的活動，必須有節奏，打打看看，看看打打。三、海軍、空軍不得進入公海作戰。蔣機不轟炸大陸，我也不轟炸金、馬；蔣軍轟炸大陸，我轟炸金、馬，但不轟炸台灣。四、我軍不準主動攻擊美軍。如果美軍侵入我領海、領空，我必須堅決打擊。
繼續開展炮擊金門的鬥爭，遇到一個重要問題，是如何對付護航的美國軍艦。在指導炮擊金門的鬥爭中，毛澤東親自掌握著鬥爭的策略和分寸。
葉飛回憶：“金門向台灣告急，蔣介石便請求美國軍艦護航。這樣，事情就攪複雜了。怎麼樣對付美國人護航呢?美國的軍艦左右配置，國民黨軍的艦隻夾在中間，而且間隔隻有二海裏。毛主席下令，‘隻準打蔣艦，不準打美艦。’要我們避開美艦護航，等蔣艦到港口後才能開炮，還要我們每半小時向北京報告一次。這個指示可難執行了，不好掌握。我們又請示一個問題：如果護航的美艦向我們開炮怎麼辦?毛主席馬上答複：‘如果美艦開炮，不準還炮。’我怕是電話裏沒有傳清楚，又重複問了三遍，答複是‘不準還擊’。於是，我向各炮群下達主席的命令。這個時候，蔣艦已進至港口卸貨，再不打不行了。我馬上請示北京，才下令開炮。我們一頓密集的炮擊，一下子擊沉了一艘蔣艦。我們的炮聲一響，美艦不但沒有還擊，反而掉轉頭就跑，大出洋相!美艦一跑，蔣艦孤孤單單的，完全暴露在我炮火之下，向台灣告急。台灣方麵問：朋友呢?蔣艦說：什麼朋友不朋友，早就逃跑了。他們互相指責，罵美國人混蛋。事後我才明白，毛主席這個動作很高明。主席的意圖是要摸美國人的底。美國人表麵上氣勢洶洶，究竟敢不敢和我們打？原來美國是隻紙老虎，一打起來就跑了。金門炮戰，是我們與美國互相摸底的一出戲，一出很緊張很有意思的戲。”
金門炮戰後，美國在台灣海峽擺出了架勢，向中國施加軍事壓力。到9月初，共集結各種類型飛機四百三十多架，艦艇六十餘艘。9月4日，中國政府發表《關於領海的聲明》，宣布中國的領海寬度為十二海裏。“一切外國飛機和軍用船舶，未經中華人民共和國政府的許可，不得進人中國的領海和領海上空。”聲明重申：“台灣和澎湖地區現在仍然被美國武力侵占，這是侵犯中華人民共和國領土完整和主權的非法行為。台灣和澎湖等地尚待收複，中華人民共和國政府有權采取一切適當的方法在適當的時候，收複這些地區，這是中國的內政，不容外國幹涉。”
在中國發表聲明的當天，杜勒斯發表語調強硬的聲明，終於亮出了底牌。這個聲明一方麵重申“美國負有條約義務來幫助保衛台灣(福摩薩)不受武裝進攻，國會的聯合決議授權總統使用美國的武裝部隊來確保和保護像金門和馬祖等有關陣地”，給蔣介石吃了一顆定心丸；另一方麵，又向中國政府發出了和談的信號，暗示美國並沒有放棄通過中美大使級會談解決台灣問題的希望。