De Fed zal haar besluit woensdag bekendmaken aan het einde van een tweedaagse beleidsvergadering. Handelaren in rentefutures houden rekening met 81% kans op een verhoging met 75 basispunten en 19% kans op een verkrapping met 100 basispunten.
Groot-Brittannië, Noorwegen, Zwitserland en Japan houden deze week ook monetaire beleidsvergaderingen.
Eerder op dinsdag verhoogde de Zweedse centrale bank de rente met een groter dan verwacht vol procentpunt tot 1,75% en waarschuwde voor meer renteverhogingen in de komende zes maanden.
De Amerikaanse tweejaars note, die zeer gevoelig is voor verschuivingen in de monetaire beleidsverwachtingen, bereikte eerder op dinsdag 3,992%. De laatste keer dat het rendement boven de 4% uitkwam, was op 18 oktober 2007.
De rente op de benchmark 10-jaars schatkist steeg tot 3,604%, alvorens de winst te beperken. Ze stegen 8 basispunten tot 3,569% nadat ze maandag voor het eerst in 11 jaar boven de 3,5% uitkwamen.
De Fed en andere banken proberen een agressieve houding aan te nemen om de inflatie aan te pakken, maar beleggers maken zich ook zorgen over de gevolgen van een hogere rente voor de wereldeconomie.
Op Wall Street waren beleggers voorzichtig met het aangaan van nieuwe weddenschappen.
"Beleggers verkopen de Fed gewoon," zei Jake Dollarhide, chief executive officer van Longbow Asset Management in Tulsa, Oklahoma. "Al het slechte dat werd genegeerd, krijgen we allemaal terug. Mensen zijn pessimistisch."
De aandelen van Ford Motor Co zonken nadat de automaker zei dat de inflatiegerelateerde leverancierskosten in het lopende kwartaal ongeveer $1 miljard hoger zullen uitvallen dan verwacht.
De Dow Jones Industrial Average daalde 313,45 punten, of 1,01%, tot 30.706,23, de S&P 500 verloor 43,96 punten, of 1,13%, tot 3.855,93 en de Nasdaq Composite daalde 109,97 punten, of 0,95%, tot 11.425,05.
De pan-Europese STOXX 600 index verloor 1,09% en MSCI's graadmeter van aandelen over de hele wereld verloor 0,85%.
De dollar steeg en handelde in de buurt van het hoogste punt in twee decennia, omdat beleggers vasthielden aan de verwachtingen van een nieuwe agressieve renteverhoging door de Fed.
De dollarindex was op weg naar zijn vijfde wekelijkse stijging in zes weken en stond het laatst 0,5% hoger op 110,13. Hij bereikte 110,79 deze maand voor het eerst sinds juni 2002.
"Handelaren en beleggers dekken zich in, in het besef dat de dollar zich gedraagt als een natuurkracht en niet bereid is zijn toorn onder ogen te zien," zei Karl Schamotta, hoofd marktstrateeg bij Corpay in Toronto.
De renteverhoging door de Zweedse centrale bank was groter dan analisten hadden verwacht, waardoor de Zweedse kroon kortstondig steeg ten opzichte van de euro en de dollar.
Donderdag worden verhogingen verwacht van de Bank of England en de Zwitserse centrale bank.
De centrale bank van China heeft dinsdag bij de maandelijkse vaststelling van de rentetarieven haar rentetarieven ongewijzigd gelaten, zoals verwacht.
De Bank of Japan heeft geen teken gegeven van het opgeven van haar ultra-luchtige beleid ten aanzien van de rentecurve, ondanks een sterke daling van de yen en een inflatie die het hoogste tempo in acht jaar heeft bereikt.
De dollar steeg het laatst met ongeveer 0,4% ten opzichte van de Japanse munt. Hij klom op 7 september voor het eerst in 24 jaar naar 144,99.
De olieprijzen daalden omdat de dollar sterk bleef.
Brent crude futures noteerden $1,38 of 1,5% lager op $90,62 per vat, terwijl Amerikaanse ruwe olie voor levering in oktober eindigde op $84,45, een daling van $1,28 op de dag van de expiratie. Het meer actieve novembercontract sloot $1,42 lager op $83,94 per vat.
