劉亞樓認為，這個計劃基本上與我方提出的方案相符，黨中央指示的談判目的已經達到，便對維爾希寧元帥說：“蘇聯方麵所訂援助計劃，我們表示同意。
這是國際主義精神的具體體現。為此我以代表團的名義，向斯大林大元帥、蘇共中央、蘇聯政府、蘇聯武裝力量部致以崇高的敬意！對空軍元帥同誌及由您主持的蘇軍代表團的負責精神和高效率的工作，表示真誠的敬佩和衷心的謝意。有些具體問題，會後可繼續磋商，求得解決。關於購買飛機、器材以及聘請專家的各項經費，請按世界通常價格計算，由我們政府核實結算，將來向蘇聯政府償還。”
劉亞樓和維爾希寧元帥分別代表中蘇兩方在協議上簽了字。
自從劉亞樓一行到達蘇聯，蘇方一直待如上賓，會談也進行得比較順利。昨日的學生，今日的司令，劉亞樓回想過去在蘇聯學習時的境遇，不禁感慨萬千。
草簽協議後，劉亞樓向黨中央發電報彙報了會談情況及協議的內容，建議加速空軍籌建工作。
發完電報，劉亞樓對王弼和呂黎平說：“根據我過去在蘇聯辦事的經驗，蘇聯政府批準援助計劃，至少還得兩個月。這段時間我們可以充分利用，抓緊時間做些參觀考察工作，以便更多地積累經驗。”
於是，劉亞樓他們經蘇方同意參觀考察了蘇聯空軍總部、飛行航校、航空工程學院、飛機製造廠、飛行部隊基地等。
蘇聯空軍總部的體製是橫寬縱短，編製精幹，沒有閑人。空軍總司令和參謀長直接管轄的部門很多。每個部門都職責分明，沒有機構臃腫、人浮於事現象。
部隊的體製也是這樣。劉亞樓還請蘇空軍總部的同誌講了幾課。通過參觀考察，他們感到收獲不小。劉亞樓說：“蘇聯空軍的一些好的製度與做法我們可以借鑒，但他們有些製度和做法我們不能仿效，比如蘇軍實行一長製，決不能仿效。”
在蘇聯期間，劉亞樓還打聽中國有沒有人在蘇聯空軍幹技術工作，真還找到一位叫唐鐸的湖南人，在烏拉爾山脈以東的一個蘇聯空軍航校任少校軍械教員。
劉亞樓請他來莫斯科見了麵。唐鐸聽說祖國快要解放，還要建空軍很是激動，他雖已加入蘇聯國籍，也有了眷屬子女，但仍想回國參加空軍建設。劉亞樓回國後報告了中央，經同蘇聯交涉，唐鐸於新中國成立後回到了祖國，擔任了哈爾濱軍事工程學院空軍係主任。
1949年10月1日，劉亞樓一行4人在我駐蘇大使館籌備處同戈寶權、徐介藩等一起歡慶中華人民共和國成立，大家都無比興奮和激動，劉亞樓更是歸心似箭。
10月5日，華西列夫斯基元帥會見劉亞樓一行，通知說：“援助中國建立空軍的協議書，斯大林大元帥和蘇共中央已經批準了，我向你們表示祝賀。蘇聯第一批專家23人已經集中，很快就要出發去中國，如果沒有其他問題，你們就可以乘飛機到赤塔，然後改乘火車回國了。”
劉亞樓向華西列夫斯基元帥和維爾希寧元帥表示了最誠摯的謝意。然後，將情況電告黨中央。第二天，中央回電劉亞樓：“與友方談定的一切計劃都很好，中央完全同意。”
10月7日，劉亞樓一行啟程回國。
在歸途中，劉亞樓一行滿懷談判成功的喜悅，熱烈地談論著空軍建設的燦爛未來。在飛馳的列車上，劉亞樓顧不得觀賞窗外金色的草原秋景，蜿蜒無盡的大興安嶺林海……他手捧報紙，貪婪地閱讀著毛澤東在中國人民政治協商會議第一屆全體會議上的開幕詞：“我們的國防將獲得鞏固，不允許任何帝國主義者再來侵略我們的國土。在英勇的經過了考驗的人民解放軍的基礎上，我們的人民武裝力量必須保存和發展起來。我們將不但有一個強大的陸軍，而且有一個強大的空軍和強大的海軍。”
讀到這裏，劉亞樓在車廂裏站了起來，興奮地說：“毛主席向全國、全世界宣告，我們要建立一支強大的空軍，這是人民空軍起飛的動員令啊！太好了，有黨中央、毛主席給我們插翅膀，6所新的航校（1949年10月6日，中央軍委批準創辦6所航校的方案）一定能很快辦起來，人民空軍一定能很快搏擊長空，叫敵人聞風喪膽！”
在劉亞樓心中，一幅波瀾壯闊的建設空軍的壯美圖畫展開了……10月16日，劉亞樓回到北京。毛澤東、周恩來立即在中南海召見了他，聽取彙報後，非常高興。
周恩來笑容滿麵地說：“中央認為，與蘇聯簽訂的援助計劃很好。開辦6所航校的經費中央給予優先保證，馬上撥出。空軍領導班子的命令即將下達。選調幹部和航空學員的命令，軍委已經發出，很快就能集中。看還有什麼需要馬上解決的問題？”
劉亞樓也顯得很興奮，有過去大仗臨頭的感覺：“大的問題，中央都給我們解決了，我們就鋪開攤子、敲起鑼鼓幹了。”