苏爱、苏拉条约签订后，就轮到立陶宛了。按照苏德秘密协定，立陶宛本属德国的势力范围。10月3日，立陶宛外交部长乌尔布什斯到达莫斯科，斯大林以苏拉、苏爱条约为蓝本，签订一个互助条约，条约有效期20年，乌尔布什斯指出，苏联方面提出的条约草案实际上是对立陶宛的占领。斯大林却表示苏联无意威胁立陶宛的独立，相反，驻军是对立陶宛的真正保障。”在苏联的压力下，乌尔布什斯只有作出让步，并且允许苏联在其国内驻军不少于3.5万人。后来，立陶宛就苏军进驻时机等问题提出新建议，但苏方对此不感兴趣，并利用维尔诺问题对立陶宛人施加压力，威胁立陶宛人如不接受互助条约，就不能得到维尔诺。10月10日，立陶宛代表团接受了莫洛托夫的修订案，签订了《关于维尔诺市和维尔诺省移交给立陶宛及关于苏联和立陶宛互助的条约》，条约内容与苏爱、苏拉条约相同，苏联驻军可达2万人。波罗的海三国对苏联恩威并施、逼迫他们签订互助条约的行径敢怒不敢言，他们对斯大林领导集团缺乏信任，对波罗的海三国未来的前途忧心重重，在互助条约签订后的一段时间里，由于西欧战事的发展尚不明朗，苏联政府采取谨慎的观望政策。苏联政府严禁军政领导人干涉波罗的海国家的内政，由于苏联严格遵守互助条约所承诺的义务，采取了不干涉内政的政策，波罗的海三国在签订互助条约之初的胆怯恐惧心理逐渐消失，对苏联政府的信任感也不断增强。双方的关系趋于平缓。