Февраль 1965 года. Во время планового ремонта главных циркуляционных насосов первого контура реактора № 2 из-за ошибки оператора произошла кратковременная остановка циркуляции воды через активную зону. Это привело к её перегреву, который в разных источниках описывается как оплавление с разрушением технологических каналов[30], частичное повреждение примерно 60 % тепловыделяющих сборок (ТВС)[31] или серьёзные механические повреждения некоторых ТВС (вплоть до отрыва частей конструкций), обнаруженные при выгрузке ОЯТ[24][32]. 95 отработавших ТВС были перегружены в пеналы хранилища плавтехбазы «Лепсе»[32]. Оставшиеся 124 ОТВС (около 60 % топлива) были выгружены вместе с экранной сборкой и компенсирующей решёткой, помещены в специальный контейнер, который заполнили твердеющим радиационно стойким консервантом и герметизировали[33]. Контейнер после двухлетней выдержки на берегу поместили в специально построенный понтон и затопили в заливе Цивольки[32][33].

Осень 1965 года. Во время навигации была обнаружена течь первого контура реактора № 3[30][34]. Вышла из строя вставная нержавеющая плакирующая рубашка одного из парогенераторов, предназначенная для защиты корпуса от коррозии[30]. Возникла течь первого контура во второй[34]. В результате до конца навигации реактор мог работать только на одном парогенераторе с половинной мощностью[24][30].

Начало 1966 года. Из-за нарушения технологии сварочных работ в аппаратном помещении произошёл крупный пожар, разрушивший кабельные трассы[24][30]. Последствия пожара с трудом ликвидировали, заменили парогенератор на реакторе № 3[30].

Лето 1966 года. При подготовке к навигации[30] или при вводе установки в работу[7] была обнаружена новая течь плакирующей рубашки из нержавеющей стали, на этот раз на силовом корпусе реактора № 1[5]. Устранить её без замены всего реактора было невозможно[7].

1967 год. По сведениям организации «Беллона»[32], была зафиксирована течь трубопроводов третьего контура (охлаждавшего оборудование первого контура) одного из реакторов. При вскрытии неразборной бетонной биологической защиты для поиска места протечки якобы были нанесены серьёзные механические повреждения оборудованию реакторной установки[32].

По разным версиям, окончательное решение о замене установки ОК-150 на ОК-900 было принято после второго[34], четвёртого[7] или пятого[32] инцидента. Официально оно было оформлено постановлением Совета Министров СССР № 148-62 от 18 февраля 1967 года[

В 1966 году по результатам эксплуатации было принято решение заменить трёхреакторную АППУ ОК-150 на более совершенную двухреакторную ОК-900[5][6][7]. Основной причиной стала низкая ремонтопригодность установки ОК-150[24]. Демонтаж старой установки, не предусмотренный проектом, потребовал бы значительной разборки корпуса. Чтобы ускорить процесс, в 1967 году была проведена уникальная операция по извлечению реакторного отсека: ледокол привели в мелководный залив Цивольки на Новой Земле, где с помощью тротиловых зарядов, заложенных по периметру и под днищем, отсек был отделён от корпуса и затоплен[5] (после выгрузки топлива[2