Nachdem Kennedy Lemnitzers Vorschlag eines nuklearen Überraschungsschlags gegen die Sowjetunion und China ablehnte, zog sich Lemnitzer aus Vereinigten Generalstab zurück. Er beriet den Präsident jedoch während der Kubakrise.

Ab 1964 kommandierte Lemnitzer in Europa die NATO. Als Zweifel am Warren-Report aufkamen, wirkte er in der Rockefeller-Kommission mit.