У середині 1950-х pp. нове керівництво СРСР на чолі з М. Хрущовим розпочало спроби реформувати командно-бюрократичну систему. Однак ці спроби не дали позитивного результату, й економіка продовжувала зазнавати серйозних труднощів.
У середині 1950-х pp. СРСР увійшов в епоху науково-технічної революції (НТР). Особливістю НТР в СРСР було те, що вона відбувалася переважно в галузях військово-промислового комплексу.
У промисловості почали застосовувати радіотехніку, електроніку, ЕОМ, штучні матеріали із заданими властивостями.
В Україні були збудовані унікальні за розмірами доменні печі й мартени, використовувалася новітня технологія (завод «Криворіжсталь»).
За умов НТР відставання хімічної промисловості позначилося на розвитку військово-промислового комплексу. Були збудовані підприємства хімічної промисловості. В Україні це — Роздольський гірничо-хімічний комбінат, Черкаський : Чернігівський заводи хімічних волокон, Дніпропетровський шинний завод.
У 1957 р. почалася реформа керівництва народним господарством. Було ліквідовано міністерства і створено Ради народного господарства — раднаргоспи. Керівництво економікою з центру за галузевим принципом було замінене місцевим керівництвом з області. Метою адміністративної реформи було наближення органів керівництва до місць виробництва, щоб підняти ініціативу і зміцнити економічні зв'язки всередині регіонів. В Україні було створено одинадцять економічних районів. Одним зі способів реформування економіки стала відмова від п'ятирічного планування і прийняття семирічного плану (1959—1965 pp.). Реформа мала позитивні результати, але були й негативні наслідки: послаблення єдиної технічної політики, порушення загальносоюзних зв'язків. У 1965 р. раднаргоспи було ліквідовано. У 1950-ті pp. відбувалися численні пленуми ЦК партії, де обговорювалися проблеми сільського господарства, відставання якого ставало загрозливим. Уперше було запроваджено грошове авансування праці колгоспників. Тепер вони одержували гроші щомісяця. У 1954 р. почалося освоєння цілинних земель у Казахстані, Поволжі, на Уралі, Північному Кавказі, куди поїхали добровольцями 500 тис. осіб. Серед них було багато жителів України. Спочатку освоєння цілини дало гарні результати, але до початку 1960-х pp. земля, що постійно видувалася вітрами, перестала давати великі врожаї. Після візиту до США (1959 p.) M. Хрущов дійшов висновку, що розв'язати зернову проблему можна за допомогою широкої культивації кукурудзи. Як правило, за рахунок скорочення посівів інших культур почалося розширення посівів кукурудзи, навіть у регіонах, не придатних для вирощування цієї теплолюбної культури. У результаті часто не було не тільки кукурудзи, але й вівса та жита. Незабаром було висунуто план наздогнати й перегнати Америку за виробництвом молока, масла та м'яса, для цього необхідно було збільшити виробництво цих продуктів у три рази. В умовах адміністративної чехарди розповсюдження набула практика приписок, фальшивих звітів про «виконання й перевиконання плану».
