中苏条约的签订对日本是一个打击。9月1日，日本外相广田弘毅对美国驻日大使格鲁表示：苏联和中国选定这个时刻和在这个局势下缔结条约，令人十分不满。日本怀疑这一条约另有秘密条款，其内容传说有三：（一）在有第三国入侵内蒙古和外蒙古时，中苏进行军事合作；（二）苏联将向中国提供武器、弹药及其他军事物资，派遣军事顾问；（三）中国接纳共产党参加政府，并不与任何第三国订立反共协定。不管传说是真是假，日本人心中总是留下了疑问。后来广田曾对格鲁说：他感到自从中苏协定成立后，中国政府的对日态度转向强硬。
二　苏联提供军事援助
随着互不侵犯条约的签订，苏联向中国提供军事物质的障碍终告消除。8月27日，中苏达成协议，苏联同意向中国提供价值1亿法币的军事物资，其详细条约留待以后在莫斯科签署。由此，中国开始从苏联源源不断地获得军事物资。
当抗战开始时，中国空军实际可用于作战的飞机只有91架，而此时与日本空军的作战中，中国空军又遭受了很大损失，因此获取作战飞机成为中国最迫切的要求。1937年8月下旬，中国政府即派航空委员会的沈德燮处长出使苏联，商洽飞机采购事宜，要求苏联提供200架驱逐机和100架重轰炸机。为了进一步争取苏联的援助，并主持军事物资的申请和交接事宜，1937年9月，中国政府派遣军事委员会参谋次长杨杰和国民党中央执行委员张冲出使苏联。杨杰此行名义上为考察实业，实际上负有获取军援的重要使命。他频繁地与苏联要人会谈，并直接向蒋介石报告。