Горечь столь масштабного поражения слегка подсластили удачные испытания боеголовки для баллистической ракеты УР-200, сделанной в конструкторском бюро академика В. Н. Челомея. Термоядерный заряд в ней не отличался оригинальностью, зато новой была его компоновка, позволившая втиснуть в ограниченное пространство боеголовки мощный заряд. Это позволяло создать разделяющуюся головную часть с тремя зарядами. Но работы по этой ракете не были доведены до конца, и идея разделяющихся боеголовок была отложена почти на десять лет.

В 1962 году испытания продолжались не менее интенсивно. В августе и сентябре было взорвано 30 ядерных зарядов и устройств, спроектированных и изготовленных в Уральском центре. 15 испытали на Новой Земле, столько же на Семипалатинском полигоне. Последнее испытание этого года произвели 24 декабря. Этот термоядерный взрыв стал последним в Советском Союзе, произведенным в воздушной среде. Больше мы не отравляли нашу землю радиоактивными осадками.

Термоядерный заряд, разработанный в НИИ-1011 имел общую массу 10 тонн и размещался в корпусе авиабомбы 202Н. 24 декабря, в день зимнего солнцестояния, когда в Заполярье стояла сплошная ночь, бомбу сбросили с самолета на мыс Бурливый архипелага Новая Земля. Наземной аппаратуры на этом участке не было, и все параметры снимались самолетами-лабораториями. Согласно замерам энерговыделение термоядерного взрыва точно соответствовало расчетам уральских ученых.

Об этом событии написал в своих воспоминаниях академик А. Д. Сахаров. Дело в том, что он активно выступал против испытания этой бомбы, сделанной на Урале. Почти такой же заряд был спроектирован и построен в Арзамасе-16 под его руководством, и конфликт здесь объяснялся не только элементарной научной ревностью или конкуренцией двух "контор". Идея подобного заряда была впервые предложена в Челябинске-70 группой физиков в составе Е. Н. Аврорина, А. А. Бунатяна, Б. М. Мурашкина, М. П. Шумаева, Л. П. Феоктистова, а уже потом сотрудником А. Д. Сахарова Б. Н. Козловым в КБ-11. Но задание на разработку получили оба института и "изделия" получились сходными. Но одно существенное различие имелось. Уральский заряд был на 8% тяжелее за счет усиления прочностных характеристик конструкции. Госкомиссия приняла решение об испытаниях обоих зарядов. А. Д. Сахаров решительно выступал против, доказывая, что уральское "изделие" испытывать не стоит. Сначала он пытался добиться от руководства НИИ-1011 отказа от испытаний, но ничего не добился. Потом с этой же просьбой обратился к министру Е. П. Славскому. Но испытания никто не отменил. Энерговыделение "арзамасского" заряда опрелили в 20 мегатонн, "уральского" - 19 мегатонн. Пятипроцентная разница, в принципе, могла возникнуть из-за элементарной погрешности апаратуры, достигавшей в то время 10%. Да и самолеты-лаборатории весьма отличаются от стационарных измерительных комплексов, которые можно размещать непосредственно в точке подрыва. Ссылаясь на эту разницу в одну мегатонну, А. Д. Сахаров в своих выступлениях на научно-техническом совете и заключительном совещании у Н. С. Хрущева продолжал доказывать, что он был прав и испытания "уральского" заряда были ни к чему. Во многом благодаря своему авторитету он продавил принятие на вооружение "арзамасского" заряда. А спустя десяток лет, когда остро встал вопрос о боеголовках для баллистических ракет подводного базирования, выяснилось, что этому заряду как раз не хватает механической прочности. При подводном старте и затем при тормозящем вхождении в плотные слои атмосферы его сохранность и боеспособность не гарантируются.

В 1960 году основатель Челябинска-70 Кирилл Иванович Щёлкин по состоянию здоровья покинул свое детище. Он совмещал две должности Научного руководителя и Главного конструктора. Научным руководителем после его ухода стал Евгений Иванович Забабахин, а на должность Главного конструктора по рекомендации Щелкина он пригласил Бориса Васильевича Литвинова. Б. В. Литвинову в то время было всего 32 года и он к тому же не состоял в КПСС. Лет пятнадцать спустя с такой анкетой его бы и близко не подпустили к столь высокой должности, а тогда ещё было можно.

В ядерные проблемы Б. В. Литвинов окунулся ещё студентом, когда приехал в Арзамасс-16 делать диплом. Диплом стал его первой научной работой. Спустя двадцать лет эта дипломная работа была опубликована в американском ядерном центре в Лос-Аламосе, как весьма актуальная. Это лишний раз подтверждает его рано проявившиеся способности, умение видеть далеко вперед и ставить перед собой сложнейшие задачи. Начав с экспериментальной работы над своим дипломным проектом, Б. В. Литвинов нащупал новый путь построения ядерного заряда. С самого начала молодому ученому, фактически ещё студенту, был предоставлен специальный каземат для взрывных работ, оборудованный сложнейшей лабораторной аппаратурой, а в помощь приданы два юных ассистента. По мере расширения экспериментов группа постепенно разрасталась. Б. В. Литвинову удалось заинтересовать своей идеей теоретиков, расчетчиков, конструкторов. Он делал доклады о ходе своих работ на научно-техническом совете, и постепенно эта работа перешла из экспериментальной в практическую плоскость. В результате получилось "изделие", которое успешно прошло испытания.

Понятно, почему Е. И. Забабахин пригласил молодого перспективного ученого. Также понятно, почему того не стали удерживать в "Приволжской конторе", ведь он мог вытеснить кое-кого из "стариков". Но сам Б. В. Литвинов не считал себя готовым к столь высокой должности. Он в это время занимал должность всего лишь заместителя начальника сектора, до Главного целая лестница из высоких служебных ступеней. Но после отмены одностороннего моратория и принятия решения о возобновлении ядерных испытаний летом 1961 года Б. В. Литвинова вызвали в ЦК КПСС и объявили о новом назначении. На фрондерское заявление ученого, что в партию он вступать не собирается, отреагировали спокойно. "Оттепель" ещё не закончилась, и талантливым ученым дозволялось многое. Впрочем, даже Берия в свое время смотрел сквозь пальцы на подобные выходки физиков.

Но приглашение на должность Главного конструктора столь молодого ученого имело и другую подоплеку. К началу 60-х стало ясно, что главным средством доставки ядерного оружия становятся ракеты. Самолеты с атомными бомбами стали слишком уязвимы для средств ПВО. А разработкой боевых ракет занимались коллективы, костяк которых составляли молодые конструктора. И для взаимодействия с ними требовались столь же молодые ядерщики, которые не будут давить авторитетом и связями в верхах.

В те годы обозначилось одно из основных направлений работы ВНИИТФ миниатюризация ядерных устройств. Если раньше развитие ядерного оружия шло по пути увеличения мощности, глобализации, то теперь встал вопрос о создании зарядов малой мощности для решения тактических задач. Это была серьезная задача, так как малые размеры критической массы заряда и всего изделия в целом резко снижали степень надежности конструкции. В связи с этим предстояло решить большое количество сложных инженерных и технологических задач.

Еще одним важным направлением деятельности ВНИИТФ стали ракетные стратегические комплексы для Военно-Морского Флота, крылатые ракеты, авиабомбы, артиллерийские снаряды. Под руководством Е. Забабахина коллектив центра с этими задачами справился. В 60-е годы на вооружение стали поступать малогабаритные атомные авиабомбы, которые могли доставляться к месту применения уже не стратегическими тяжелыми бомбардировщиками, а сверхзвуковыми штурмовиками и истребителями фронтовой авиации. Были созданы глубинные ядерные бомбы, способные поражать подводные лодки, находящиеся не только на значительной глубине, но и подо льдом.

Немного позже здесь были созданы самый малоразмерный ядерный заряд для артиллерийского снаряда калибром 152 миллиметра, самый легкий боевой блок для разделяющихся головных частей ракет стратегического назначения, самый экономный по расходу делящихся материалов ядерный заряд.