Zijn grootste politieke nederlaag leed minister Luns op het dossier Nieuw-Guinea. Indonesië wilde het schiereiland van Nederland overnemen, maar Luns verzette zich daar van 1952 tot 1962 heftig tegen. Omdat de VS hem daarin niet openlijk en voluit steunden, moest de minister uiteindelijk zijn strijd staken.De kwestie Nieuw-Guinea was voor Luns een „traumatische ervaring”, aldus zijn biograaf A. E. Kersten. Maar hoewel zijn beleid (zelfbeschikkingsrecht voor de inwoners van Nieuw-Guinea) faliekant was mislukt, trad hij toch niet af als minister. „Niets wijst er op dat Luns met die gedachte speelde”, schrijft Kersten. Integendeel, Luns stelde in een interview dat aan twee voorwaarden voor aftreden niet was voldaan: een gewetensconflict en de mogelijkheid van een beter alternatief. Bovendien was er met de verkiezingen van 1963 in het vooruitzicht voor de regeringspartijen weinig winst te behalen met het aftreden van Luns of het hele kabinet.

Voor zijn politieke loopbaan was de schade beperkt. Steeds had hij de steun genoten van een Kamermeerderheid. En van de bevolking. Na de laatste ministerraad over Nieuw-Guinea kreeg Luns buiten een ovatie van het publiek. Honderden steunbetuigingen, bloemen en andere geschenken volgden.

Na zijn ministerschap was Luns bijna dertien jaar secretaris-generaal van de NAVO. Loskomen van Nederland kon hij echter maar moeilijk. „De behandeling van Nederlandse zaken was voor Luns een bijzondere kwestie”, schrijft zijn biograaf A. E. Kersten.

Als hij zich met het Nederlandse beleid bemoeide, deed hij dat via de omweg van de militaire baas van de NAVO-troepen of het militaire comité van het bondgenootschap. Op die manier hoopt hij persoonlijke confrontaties met Nederlandse bewindslieden te vermijden, maar dat lukte slechts ten dele. „Nederlandse ministers oordeelden dat Luns bij andere lidstaten tegen Nederland stookte en tijdens de raadszittingen „duidelijk kijkt naar de Nederlandse delegatie bij het maken van critische opmerkingen over zekere geallieerden.””

Later wijzigde Luns zijn strategie en legde hij, over de hoofden van de politieke top heen, rechtstreeks contact met Nederlandse militairen. Hij bracht werkbezoeken en sprak hen vaak toe. Daarnaast schroomde hij niet om in de aanloop naar de Kamerverkiezingen van 1977 contact te zoeken met diverse politieke partijen in een poging invloed uit te oefenen op de defensieparagraaf in hun verkiezingsprogram. Bij de PvdA hielp dat niet, bij VVD en KVP wel.