El domingo 17 de noviembre, el Presidente de Estados Unidos, Joe Biden, otorgó permiso a Ucrania para usar misiles de largo alcance ATACMS dentro del territorio ruso. Horas después, Ucrania lanzó ocho misiles a la región de Karachev, de acuerdo con Estados Unidos, solo dos fueron interceptados por el Kremlin, pero Rusia señala que 6 fueron lanzados y 5 interceptados. Posteriormente, los gobiernos de Reino Unido y Francia accedieron al mismo uso de armamento, particularmente, los misiles de largo alcance Storm Shadow, usados en condiciones extremas para atacar puntos estratégicos de alto valor. Y por la mañana del miércoles 20 de noviembre, Ucrania lanzó 10 de estos misiles hacia un sanatorio subterráneo de la Dirección de Asuntos Presidenciales de Rusia en Maryino, Kursk, a solo 40 kilómetros de la frontera. Se estima que hubo fatalidades militares de soldados: 500 norcoreanos, 18 rusos y 33 heridos.
Esta fue la primera vez que Ucrania disparó misiles de tal rango en Rusia; anteriormente, se le había prohibido su uso pues podría escalar la respuesta rusa a occidente. Sin embargo, se accedió a su uso por la presencia militar norcoreana en la frontera y a los constantes ataques rusos a Ucrania.
Como respuesta a los misiles ATACMS y Storm Shadow, la presidencia de Rusia aprobó cambios en su doctrina nuclear. En los que se indica que el ataque de un Estado sin armas nucleares, pero con armamento de uno que sí tiene, será considerado como un ataque conjunto hacia el Kremlin y con la posibilidad de usar armas nucleares. Igualmente, el 21 de noviembre Rusia lanzó un misil balístico experimental de alcance intermedio, conocido como Oreshnik, a un sitio militar-industrial en la ciudad de Dniéper en Ucrania. No obstante, Estados Unidos indica que no pudo ser tal misil porque se hubieran activado alarmas de ataque nuclear. Vladimir Putín respondió que continuarán los disparos experimentales con los misiles Oreshnik.
Finalmente, los hechos muestran un punto crítico dentro del conflicto, aumentando las posibilidades de una confrontación directa entre potencias y ponen en riesgo la estabilidad internacional. Este escenario refuerza la urgencia de buscar vías diplomáticas para contener la escalada, queda por verse cuáles serán las decisiones de los gobiernos involucrados.