Реконструкция действующих предприятий и строительство новых позволили увеличить производственные мощности по выпуску металлорежущих станков в годы 1-й пятилетки (1929—32) в 2,5 раза. За годы 2-й пятилетки (1933—37) число станкостроительных заводов увеличилось в 1,8 раза, а выпуск станков возрос более чем в 2 раза. Объём союзного производства станков в 1937 в 33 раза превысил уровень 1913. При этом увеличилось не только количество выпускаемых станков, но и расширилась их номенклатура. Началось производство станков-автоматов и полуавтоматов, шлифовальных и зубообрабатывающих, станков тяжёлого типа. В 1940 общее количество освоенных типоразмеров выпускаемых станков превысило 320.

  В течение трёх довоенных пятилеток построено большое количество новых станкостроительных заводов, в том числе Краматорский тяжёлого станкостроения, Киевский станков-автоматов, Харьковский радиально-сверлильных станков, московский «Станколит» и др. К 1941 в СССР имелось 37 специализированных станкостроительных заводов.

  В период Великой Отечественной войны 1941—45 С. было переведено на выполнение заказов оборонной промышленности. Организация массового производства боеприпасов, боевых машин, артиллерийского и др. вооружения потребовала создания новых специализированных, агрегатных и упрощённых операционных станков. На ряде заводов начали применяться поточные методы производства. В годы войны построены крупнейший новосибирский завод «Тяжстанкогидропресс» им. А. И. Ефремова, Стерлитамакский завод им. В. И. Ленина.

  В 1950, к концу 4-й пятилетки, было выпущено 70,6 тыс. металлорежущих станков. За 1946—50 освоено около 250 новых типов металлорежущих станков общего назначения, более тысячи типоразмеров специальных и агрегатных. Начато производство автоматических линий из агрегатных станков. В 1946 была изготовлена первая автоматическая линия для обработки головки двигателя трактора ХТЗ. В 1950 пущен автоматический завод по изготовлению поршней.

  К 70-м гг. созданы крупные центры С. с первоклассными заводами, многочисленными КБ, научно-исследовательскими организациями в союзных республиках. Так, например, в Литов. ССР созданы комплекс заводов по производству прецизионных станков, филиал НИИ станкостроения (ЭНИМС) с опытным производством, отделение проектного института «Гипростанок»; в Армянской ССР имеется ряд станкостроительных, инструментальных заводов, действуют филиал НИИ станкостроения, а также проектно-технологический институт. Об увеличении выпуска металлорежущих станков см. данные табл. 1.

Табл. 1. — Производство металлорежущих станков в СССР

Снизилась доля импорта металлорежущих станков в потреблении: к концу 1966 она составляла 3% против 10% в 1938. Технический прогресс С. характеризуется прежде всего качественными изменениями в структуре выпуска, совершенствованием технических параметров металлорежущих станков.

  В годы 8-й пятилетки (1966—70) в результате осуществленных мер по совершенствованию управления отраслью и предприятиями, их техническому перевооружению, улучшению специализации и организации труда значительно возросла эффективность производства. Фондоотдача в целом по станкоинструментальной промышленности увеличилась на 9%, за счёт роста производительности труда получено почти 80% всего прироста объёма производства. Выпуск автоматических и полуавтоматических линий для машиностроения и металлообработки в 1970 составил 579 комплектов и возрос по сравнению с 1965 более чем в 2,5 раза (см. табл. 2).

Табл. 2. — Производство автоматических и полуавтоматических линий для машиностроения и металлообработки

  При общем количественном росте выпуска металлорежущих станков за пятилетку на 9% выпуск прецизионных станков увеличился на 42,2% и по сравнению с 1960 — более чем в 4 раза. Выпуск станков особо высокой точности возрос на 74,8%. В общем типаже станков в 1945 насчитывалось 9 типоразмеров прецизионных станков, а к концу 1970 более 400. Только координатно-расточных станков освоено свыше 30 моделей.

  На начало 1971 типаж освоенных тяжёлых и уникальных станков составил 450 типоразмеров (около 28% в общем типаже). Широк и размерный диапазон типажа выпускаемых станков. Большая часть создаваемых тяжёлых станков конструируется в пределах заранее определённых унифицированных гамм. Они имеют общие конструктивные решения и связаны системой широкой унификации узлов и деталей.

  В 8-й пятилетке получили большое развитие научно-исследовательские и конструкторские работы по созданию современных металлорежущих станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Успехи, достигнутые за последние 10—15 лет в развитии электротехники, радиоэлектроники, в создании систем управления механизмами, позволили приступить к освоению станков с программным управлением, которые становятся одним из основных видов станков, позволяющих автоматизировать технологические процессы на предприятиях с индивидуальным, мелкосерийным и серийным производством. В 1970 их было произведено 1588 против 16 в 1960, в 1974—4410 шт. За 4 года 9-й пятилетки (1971—1975) освоено и поставлено на серийное производство около 60 новых моделей станков с ЧПУ, в том числе более 40 моделей станков с автоматической сменой инструмента. Широкий масштаб принимают работы по созданию автоматизированных участков металлорежущих станков с ЧПУ с групповым программным управлением для комплексной механической обработки однотипных деталей. Например, ЭНИМС и его опытным заводом создан участок, укомплектованный станками с ЧПУ для обработки широкой номенклатуры деталей типа тел вращения (валы, фланцы, втулки, диски) с централизованным управлением от ЭВМ и автоматизированной подготовкой программ. Для решения задач по ускоренному развитию производства металлорежущих станков с ЧПУ в С. осуществляется ряд мероприятий, в частности на отдельных заводах организуется поточное производство станков с ЧПУ, большинство наиболее квалифицированных станкостроительных заводов привлечено к производству таких станков. Широкое применение получили электрофизические и электрохимические методы обработки металла, всё шире используется размерная обработка световым лучом. Эти методы иногда дополняют, а в ряде случаев полностью заменяют обработку деталей резанием и давлением. Разработаны и выпускаются электроискровые станки для точной обработки небольших деталей и для вырезки фасонных контуров проволочным электродом; электроимпульсные станки — для трёхкоординатной обработки фасонных деталей; анодно-механические, электроконтактные — для обработки слитков из специальных сталей и др. работ; светолучевые станки — для получения отверстий диаметром от 0,03 до 0,5 мм в любых материалах; ультразвуковые станки — для обработки твёрдых и крупных материалов; электрохимические станки и др. Внедрение их в промышленность позволяет добиться существенного технического прогресса в отдельных производствах. Использование светового луча и ультразвука для обработки алмазных волок и фильер позволило решить проблему комплексной обработки этих изделий, в результате чего продолжительность их черновой обработки сократилась с десятков часов до нескольких минут, а продолжительность финишной — в 4—5 раз.

  В 70-е гг. в С. проводится работа по созданию и внедрению в производство новых унифицированных гамм станков. В типаже на 1971—75 установлена 51 гамма, включающая 277 базовых и 682 унифицированных моделей станков. Все станки гамм аналогичного технологического назначения проектируются по принципу конструктивного подобия, что создаёт возможность для широкой их унификации, позволяет создавать специализированные производства.