Podczas pracy w instytucjach rządowych Kistiakowsky był zaangażowany w niektóre z podstawowych kwestii rozbrojenia nuklearnego tamtej epoki, na co wpływ miało swoiste poczucie winy w związku ze skutkami ataku na Hiroszimę. Zdał sobie sprawę z tego, że inspekcje nie mogą odpowiednio kontrolować rozprzestrzeniania technologii jądrowej, zwłaszcza na okrętach podwodnych, i opowiadał się za podejściem rozbrojeniowym. W styczniu 1960 roku, w ramach planowania i negocjacji kontroli zbrojeń, zaproponował „koncepcję progu”. Zgodnie z tą propozycją wszystkie testy nuklearne powyżej poziomu technologii wykrywania sejsmicznego byłyby zabronione. Niedługo później rządy Stanów Zjednoczonych i Związku Radzieckiego rozpoczęły rozmowy na temat wspólnej pracy nad ulepszeniem technologii wykrywania, poprzez obniżanie dopuszczalnej wydajności testów nuklearnych w miarę udoskonalania technik, jednak w maju 1960 roku doszło do załamania się rozmów z powodu incydentu z U-2.