2001年4月23日至27日，周文重部长助理与普理赫大使就美机返还问题，举行了多轮非正式磋商。双方商定，由美方先派一个技术评估小组，赴海南陵水机场查看美EP—3侦察机。此后，中美双方又就美机返还问题举行了多次磋商。
“大卸八块”EP—3
2001年5月10日，美方的技术评估小组对飞机评估后，提出派技术人员赴陵水机场，将飞机修复后，整机飞离海南。
就在三天前，美方竟然又恢复了对中国近海的侦察飞行，这是自“撞机事件”发生后美方首次恢复此类飞行。我们立即出动战机对美机进行了跟踪、监视。在此情况下，美方要我们同意他们把飞机修好再飞回美国去，简直欺人太甚！
美国人的要求当即遭到我们的断然拒绝。
首次接触碰壁后，美方并没有就此罢手。他们反复纠缠，说什么修复飞离是解决问题的最便捷方式，声称他们愿采取让中方人员乘坐美机监控、防止侦察设备被启动，以及切断或拆除机上与飞行无关的设备电源等措施，以解决中方的安全关切。美方还以所谓拖延美机返还将影响美中关系相要挟。
我们坚持美军侦察机不可能修复后整机飞回去。
我们强调，鉴于美机的性质，如何返还飞机问题，不仅仅是个技术问题，而是一个具有重要象征意义的政治问题。飞机修复后像什么事都没发生一样，整机飞离中国，这是不可能的，中国人民是不能接受的。
我们告诉美国人，最好丢掉幻想，考虑用其他方式将飞机运回去。
我们还指出，将飞机返还问题与中美关系中的其他问题挂钩，是十分错误的。美国方面应该采取务实、合作的态度，使该问题尽快妥善解决。
美军侦察机虽然一直停放在海南陵水机场，但如果飞机不拆，返还时必须从海口机场出境。而美国EP—3侦察机是一架大型飞机，长35米多，高10米，翼展达30多米，无论从陆路还是海路，都不可能运离陵水机场。从陵水机场走陆路到海口，要经过隧道，飞机不拆根本无法通过。如果走海路，仅仅把飞机运到船上去，就需要专门修一条新路，这条路当然得美国人自己掏钱来修。
最后，美国人考虑再三，不得不提出将飞机拆解后再运走的新方案。他们决定从俄罗斯航空公司租用一架安—124型远程重型民用运输机，把拆卸后的美国飞机运走。我们同意了这一方案，并表示愿意向美方提供必要协助。
“撞机事件”后，EP—3飞机一直停放在海南陵水机场。那段时间，海南天气变化无常，时而烈日炎炎，时而阴雨绵绵，还有台风将至的消息。这架飞机一直尴尬地趴放在我们的机场上，早已失去往日那种神气，只能等待着被大卸八块的命运。
2001年6月15日，美方派出的负责拆解飞机的12名技术人员乘坐美方专机，抵达海南三亚凤凰国际机场。
次日，美方从俄罗斯航空公司租用的安—124型远程重型民用运输机，也抵达陵水机场，飞机上装载了拆解飞机用的铲车、吊车、工具箱和用于包装的木材等设备。由于拆解飞机所需设备较多，安—124运输机先后分五次运入这些设备。
6月18日，拆运工作开始。拆解工作持续了十多天，直到6月29日中午才全部结束。
在飞机拆卸的过程中，安—124运输机先后将已经拆卸下来的飞机起落架、天线和机翼等部件，分批运回美国。
7月3日，第十个架次、也是最后一个架次的安—124运输机，装载着美国EP—3飞机机体、机上侦察设备及部分拆解工具，从海南陵水机场起飞出境。一个小时后，美方拆运技术人员也离开陵水机场，于次日上午乘美方专机从三亚机场出境。至此，美国EP—3侦察机的拆运工作全部结束。
