В 1961 учебный год дивизия вошла с полной уверенностью, что поставленные задачи по освоению штатного вооружения и техники, способности профессионально их эксплуатировать и готовить ракеты к пуску подавляющим составом боевых расчётов будут решены. Продолжали интенсивно поступать штатное вооружение и техника. 25, 97, 323, 324, 330 ракетные полки были готовы к выполнению задач с основных позиционных районов всеми боевыми расчётами совместно с 432, 349. 847, 866 и 912 ремонтно-техническими блоками.

В мае 1961 года управление дивизии и все ремонтно-технические базы переводятся на новую оргштатную структуру. Начав формирование с мая и закончив его к сентябрю, в дивизию вошли в полном составе 579 подвижная авторемонтная мастерская (парм), дивизионный лазарет и отдельный комендантский взвод.

К июлю этого года в 308 ракетный полк начали поступать боевые, учебно-боевые ракеты и наземное оборудование. В связи с этим, командир дивизии приказом от 15 июля 1961 года устанавливает командиру 308 полка и начальнику 1504 ртб сроки подготовки боевых расчётов для сдачи зачётов комиссии Главного штаба Ракетных войск на допуск к несению боевого дежурства. Во исполнение этого приказа эта задача успешно была решена в установленные сроки: к 1 августа 1961 года зачёт сдали шесть боевых расчётов и к 1 декабря – все. К исходу 1961 года полк и ртб были готовы к несению боевого дежурства (первый боевой расчёт заступил на боевое дежурство с 27 сентября). Таким образом, к исходу 1961 года дивизия заступила на боевое дежурство на штатном вооружении и технике всеми боевыми расчётами, при этом заступление на боевое дежурство осуществлялось по мере поступления вооружения и техники в полки и ртб. Так, 330 полк приступил к несению боевого дежурства с 2 января 1961 года двумя боевыми расчётами, а с 1 декабря – четырьмя, 323 полк с апреля – двумя боевыми расчётами и с декабря – четырьмя.

Боевое слаживание стартовых, технических батарей, батарей транспортировки и заправки совершенствовалось на тактико-специальных учениях и занятиях, на комплексных занятиях, проводимых командиром дивизии, командирами полков, дивизионов, ртб и других частей, отрабатывались также задачи с совершением маршей.

В 1961 году в ходе проводимых тактико-специальных учений и занятий личный состав частей и подразделений приобрёл значительные навыки в сборе по тревоге, в занятии боевых постов и стартовых позиций, развёртывании техники в боевой порядок, в подготовке ракет к пуску в соответствии с боевыми нормативами, в совершении ночных маршей.

В период с 14 октября по 8 ноября 1961 года 330 ракетный полк совместно с 912 ремонтно-технической базой и 323 ракетный полк совместно с 847 ремонтно-технической базой были в учебном порядке переведены в повышенную боевую готовность и несли боевое дежурство в этой готовности четырьмя боевыми расчётами, отрабатывая все мероприятия на боевом стартовом комплексе.

Основным содержанием командирской подготовки офицеров являлось повышение личной подготовки, глубокое изучение и освоение ракетной техники и способов её боевого применения, совершенствование умений и навыков в организации выполнения боевых задач, управления частями и подразделениями в различных условиях обстановки, а также совершенствование методического мастерства в обучении и воспитании подчинённых.

Нельзя не отметить, что в этот период большое внимание уделялось поддержанию высокого морального состояния личного состава с учётом трудностей переживаемого периода всеми командирами и партийно-политическими структурами. Основой их деятельности была индивидуальная работа с личным составом батареи, роты. В январе и феврале в дивизии впервые прошли партийная и комсомольская конференции, на которых рассматривались вопросы боевой готовности, воспитания и дисциплины.

Директивой Генерального штаба Вооружённых Сил СССР от 17 октября 1961 года по преемственности (как соединения, созданного в 1946 году на базе 92 пятиорденоносного миномётного полка) дивизии присваивается наименование «24 гвардейская ракетная Гомельская ордена Ленина, Краснознамённая, орденов Суворова, Кутузова и Богдана Хмельницкого дивизия».

Боевое Знамя с соответствующей надписью и ордена 92 гвардейского миномётного полка были вручены позднее, 14 августа 1962 года, командующим 50 ракетной армии генерал-полковником Добышем Фёдором Ивановичем.

В течение года боевыми расчётами дивизии проведено восемь учебно-боевых пусков ракет с Государственного центрального полигона, из них шесть пусков ракетой Р-5М (боевые расчёты 97 и 324 полков и 349 и 866 ртб) и два пуска ракетой Р-12 (боевые расчёты 323,330 полков и 847 и 912 ртб) с оценкой «хорошо», что подтвердило их боеготовность и способность к самостоятельному выполнению боевых задач по подготовке и проведению пусков ракет.

С декабря 1961 года 324 ракетный полк и 866 ремонтно-техническая база полностью выводятся из боевого состава 24 ракетной дивизии и передаются в распоряжение командира 58 ракетной дивизии (п. Кармелава Литовской ССР).

По итогам 1961 учебного года дивизия объявлена лучшим соединением 50 ракетной армии и ракетных войск. Лучшими в соединении отмечены 25 и 97 ракетные полки (командиры полковник Евсеев Ф. Ф. и Спрысков Б. М.) и 349 ртб (начальник полковник Тамарлаков В. К.).

В течение 1961–1962 годов личный состав дивизии постоянно участвовал в строительстве основных позиционных районов. Были проведены значительные работы по изготовлению сборных бетонных укрытий для личного состава на боевых стартовых позициях, по подготовке и установке комплектов сборных стартовых площадок в дневных и ночных условиях. Много внимания уделяется проведению и совершенствованию маскировочных работ с использованием полихлорвиниловой плёнки и других материалов с учётом открывшихся возможностей космических средств фоторазведки вероятного противника.

По строительству боевых стартовых комплексов дивизия занимает первое место в армии. В течение двух лет проделана огромная работа по геодезической привязке элементов боевого порядка, созданию учебно-материальной базы в дивизионах, полках и ртб, батальоне связи.

В 1962 году большое внимание уделялось доподготовке водителей всех категорий, особенно вождению различных типов машин в составе колонн в дневное и ночное время. Впервые в этом году доподготовка водителей закончилась трёхсуточным 500-километровым маршем.

В нештатной школе младших специалистов совершенствуется учебно-воспитательный процесс: составляются планы и программы, улучшается методическое мастерство офицерского состава. Углублению этого процесса способствует введение в состав дивизии с декабря 1962 года штатной школы подготовки сержантов на 500 курсантов.

В этот год усиливается внимание к организации боевого дежурства и боевого управления. С июня решением командира дивизии на командном пункте соединения организуются направления на полки, назначаются начальники направлений, вводятся помощники оперативных дежурных. С сентября в батальоне связи вводятся нештатные дежурные по связи, а в октябре организуется круглосуточное дежурство на нештатном запасном командном пункте дивизии, совмещённом с командным пунктом 323 ракетного полка, со сменой через 10 дней. Боевому дежурству придаётся особая значимость как основы поддержания боевой готовности дивизии.

Немаловажную роль сыграло то обстоятельство, что в период Карибского кризиса с 11 сентября по 21 ноября 1962 года личный состав дивизии всеми боевыми расчётами нёс боевое дежурство в повышенной боевой готовности, были проведены все мероприятия этой готовности, приобретён опыт несения боевого дежурства в повышенной боевой готовности и окончательно слажены боевые расчёты.

В течение 1962 года боевыми расчётами дивизии с Государственного центрального полигона проведено три учебно-боевых пуска ракеты Р-12 с оценкой «хорошо». По итогам года объявлены отличными 25 ракетный полк (командир полковник Евсеев Ф. Ф.), 349 (начальник полковник Тамарлаков В. К.) и 432 (начальник инженер-подполковник Дмитриев А. А.) ремонтно-технические базы, 957 отдельный батальон связи (командир подполковник Калина П. И.).

С укомплектованием частей и подразделений штатным вооружением и техникой актуальным становится вопрос их эксплуатации. С целью улучшения регламентированного обслуживания вооружения и техники, проведения грамотной рекламационной работы и технического надзора с августа 1963 года в ракетных дивизионах вводится инженерно-ракетная служба. Как показал дальнейший опыт, она сыграла огромную роль в поддержании ракетного вооружения и техники в готовности к боевому применению, подготовке специалистов-ракетчиков и в безопасной эксплуатации всей техники дивизионов.

В 1963 году части дивизии освоили подготовку к пуску по сокращённым графикам из различных степеней боевой готовности, а боевые расчёты освоили подготовку к пуску сокращённым составом (без увольняемых в запас солдат и сержантов).

Продолжалась практическая проверка боевых расчётов к выполнению боевых задач путём проведения учебно-боевых пусков с полигона. Было выполнено пять учебно-боевых пусков ракеты Р-12 и два – ракеты Р-5М с оценкой «отлично». К сожалению, при огромной работе, которая была проведена всем личным составом в 1963 году, дивизия не смогла подтвердить звание передового из-за упущений в работе по укреплению воинской дисциплины.

В последующие годы основные усилия руководящего состава сосредотачиваются на совершенствовании боевого дежурства с целью поддержания неснижаемого уровня боевой готовности. В результате напряжённого труда более 50 процентов боевых расчётов дивизии подготовлены с оценкой «отлично». Подтверждением высокой выучки боевых расчётов явились шесть отличных оценок за учебно-боевые пуски с полигона. Лучшими, как и прежде, стали 25 ракетный полк (командир полковник Швырёв А. Ф.) и 349 ремонтно-техническая база (начальник полковник Добрынин А. Н.).

За успешное освоение новой сложной техники Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 февраля 1964 года награждены орденом Красной звезды начальник 349 ремонтно-технической базы полковник Добрынин А. Н. и командир 2-го ракетного дивизиона 25 ракетного полка подполковник Пилипчук А. М.

В период с 16 по 25 сентября 1964 года дивизия проверялась Главной инспекцией Министерства обороны СССР совместно с Главным политуправлением СА и ВМФ. Учитывая ухудшившееся состояние воинской дисциплины, боевая готовность дивизии была оценена «удовлетворительно», были вскрыты и указаны недостатки и упущения в работе по укреплению воинской дисциплины и в воспитательном процессе.

В течение 1964 года, используя накопленный опыт работы с учебными компонентами ракетных топлив, с каждым боевым расчётом было проведено по два комплексных занятия с заправкой учебно-тренировочной ракеты Р-12Д боевыми компонентами. Это положило начало плановым систематическим комплексным занятиям с заправкой учебно-тренировочной ракеты в каждом периоде обучения. Каждый боевой расчёт сдавал зачёт на допуск к проведению этих опасных работ, а инструкторские группы формировались из числа наиболее подготовленных офицеров дивизиона и полка, как правило, от инженерно-ракетных служб.

С целью использования возможностей ракетного комплекса в полном объёме в период с 22 по 24 октября 1964 года командующий 50 ракетной армии провёл с дивизией опытное учение по теме: «Действия ракетной дивизии с запасного позиционного района». В процессе учения дивизионы и сборочные бригады совершили марш в запасный позиционный район на расстояния 50–80 километров и выполнили учебные задачи с необорудованных позиций в ночное время. Дивизия успешно справилась с этой сложной задачей. Опытное учение показало возможность выполнения боевых задач в полевых условиях и необходимость совершенствования маршевой и полевой выучки, систематических тренировок стартовых отделений по установке сборно-разборных стартовых площадок СП-6, оперативному проведению геодезических привязок и прицеливанию в любых условиях погоды, днём и ночью. Опыт учения подтвердил необходимость систематической подготовки частей и подразделений в проведении большого объёма фортификационных и маскировочных работ при занятии полевых позиций в запасных позиционных районах. Становится очевидным, что учебные позиционные районы должны стать полигонами для проведения подобного вида работ, а с другой стороны, иметь образцовые фортификационные сооружения, на которых можно было бы обучать личный состав проведению этих работ, приобретать умения и навыки. Это опытное учение положило начало этапу обучения дивизионов и сборочных бригад, а впоследствии – подвижных формирований полков выполнению боевых задач из учебных запасных позиционных районов.

В 1965 году принимается в эксплуатацию командный пункт дивизии, в состав узлов связи соединения вводятся передающие и приёмные радиоцентры, а во всех пунктах управления от дивизионов до управления дивизии включительно организуется боевое дежурство дежурными командирами и начальниками, что повышает оперативность управления дежурными сменами и в целом организацию боевого дежурства. С этой же целью, а также для анализа прохождения информации через пункты управления и квалифицированного решения вопросов боевого управления сначала в полках с сентября 1965 года, а затем в дивизионах в 1967 году, вводятся штатные командные пункты.