Europeiska rådets ordförande Charles Michel, som lett de fredssträvande samtalen mellan de båda länderna, beskriver dem för AFP som "uppriktiga, ärliga och sakliga".
– Jag uppmuntrade dem att ta modiga steg för att säkerställa avgörande och oåterkalleliga framsteg mot en normalisering. Som en prioriterad fråga bör våld och hård retorik upphöra för att skapa en grogrund för fred, säger han.
Enligt det armeniska utrikesdepartementet har förhandlingarna bland annat fokuserat på den fördjupade humanitära krisen i Nagorno-Karabach.
"Båda sidor enades om att intensifiera arbetet med att ta itu med de frågorna när fredsprocessen går framåt", heter det från ministeriet.
Nya spänningar
Charles Michel säger att han har för avsikt att organisera ett nytt möte mellan Ilham Aliyev och Nikol Pashinyan i Bryssel och ytterligare ett i Spanien i oktober, där även Tysklands förbundskansler Olaf Scholz och Frankrikes president Emmanuel Macron ska delta.
Dagens samtal hölls samtidigt som Azerbajdzjans stängning av Lachin-korridoren, den enda landförbindelsen mellan Nagorno-Karabach och Armenien, skapat förnyade spänningar. Azerbajdzjan anklagar också armeniska separatister i utbrytarregionen för att ha använt radiostörningar mot passagerarflygplan.
Separatiststyret i Nagorno-Karabach förnekar påståendena och kallar dem en "absolut lögn".
Ryssland föreslår möte
Samtidigt som förhandlingarna pågick i Bryssel försökte Ryssland ta tillbaka initiativet som fredsmäklare i regionen och föreslog att ett ryskt-azerbajdzjansk-armeniskt toppmöte hålls i Moskva för att underteckna "det relevanta fredsfördraget".
"Ryssland är redo att organisera ett trilateralt möte för utrikesministrarna i Moskva inom en snar framtid", skrev landets utrikesdepartement i ett uttalande.
Varnar för humanitär kris
På fredagen samlades omkring 6 000 människor i bergsområdet Nagorno-Karabach för att kräva att Lachin-korridoren skulle öppnas igen. Lokala separatister, som varnade för en humanitär kris, uppmanade Moskva – som flera gånger tidigare agerat fredsmäklare i regionen – att säkerställa fri rörlighet i området.
Azerbajdzjan tillät senare Röda Korset att återuppta medicinska evakueringar från Nagorno-Karabach till Armenien.
