在82型和66型重巡洋舰相继下马之后，68bis型巡洋舰成为了苏联红海军绝对的一等主力舰，原本在新舰队编制中为重巡洋舰所留下的位置，全都由68bis型巡洋舰所填补，这意味着一旦全面战争爆发，斯维尔德洛夫就得直面阿拉斯加、得梅因、俄勒冈城、巴尔的摩，甚至衣阿华这类对手。

        苏联海军的专家们明白，光凭火炮、鱼雷是肯定敌不过北约强大的海上力量，想要弯道超越只能依靠战后大力发展的新兵器——导弹。

        1954年10月，苏共中央政治局和部长会议下达联合令，批准海军司令库兹涅佐夫提出的导弹舰艇设计与建造，隶属于黑海舰队第50巡洋舰师的68bis型纳西莫夫海军上将号«Адмирал Нахимов»导弹化改造实验舰，尼古拉耶夫第444造船厂在1955年花了8个月的时间完成了狗鱼反舰导弹的上舰工作，该舰一号主炮塔在炮管垂直状态下被焊死固定，炮塔前方加装了导弹发射机，同时在舰体中部布置了专门的弹药库。

       从1956年1月22日开始，纳西莫夫海军上将号巡洋舰连续进行了17次配重弹头打靶试验，到12月，又以未建成的82型重巡洋舰首舰斯大林格勒号进行了24枚实弹射击，成功命中了20枚导弹，斯维尔德洛夫级自此获得了超越传统战列舰打击范围的兵器。

      之后，毛熊科学家还想进一步改造纳西莫夫上将号，将所有炮塔连同弹药库和火力指挥装置都拆除，前后都换装一部导弹发射装置和与上层建筑融为一体的弹库，使得全舰备弹量达到19枚。

         火炮武器仅保留了4座100毫米双联装高平两用炮，并加装6座CM-20-ЗИФ4联装45毫米或者ЗИФ-75式4联装57毫米防空速射炮。

        完成上述改造的斯维尔德洛夫级称为67-CИ型，预计所有现役的68bis型都将接受改造，同时新建相当数量的同型舰。然而，1955年10月29日深夜，静静停靠在苏联黑海舰队母港塞瓦斯托波尔的新罗西斯克号战列舰意外爆炸沉没，几个月后一直坚持发展大型远洋舰艇的库兹涅佐夫被解除了苏联海军总司令的职务，连带着68bis型改造计划和67型建造计划被取消，反舰导弹型68bis至此结束。

        1955年8月库帅在位的时候，海军司令部还批准了另一种68bis型的导弹化改造，即70E型巡洋舰。该型舰预计搭载C75M沃尔霍夫河(北约代号SA-2C)地空导弹系统的舰载版本——S-75M-2沃尔霍夫河-M(北约代号SA-N-2A)，设计工作被交付第16中央设计局，改造对象是68bis型捷尔任斯基号«Дзержинский»。该舰拆除了3号主炮塔、4座37毫米炮塔和鱼雷发射管，延长了后甲板室并在其上安装了SM64型双臂导弹发射架，下方是可容纳8枚导弹的弹库，另外还配备了一个能够容纳2架KA-15直升机的机库。

       1962年M2舰空导弹系统正式列装，但因其适装性差且作战性能不稳定、弹药携带量少等诸多缺陷，苏联海军最终放弃了该型号，捷尔任斯基号成为了唯一装备该系统的舰艇。

        同样是1962年，全新的AK230舰炮开始交付苏联红海军，这一全自动双管30毫米舰炮在60年代初拥有十分优秀近程防空能力，刚一问世，乌沙科夫海军上将号、亚历山大·苏沃洛夫号、十月革命号以及米哈伊尔·库图佐夫号4艘巡洋舰就率先接受了改装，各自加装了8套系统，称为68A型。

       1963年10月，为了拥有能够执行前出北约控制海区实施破交作战的任务并担负远洋潜艇舰队的核心战舰，苏联海军司令部再次下达了改造斯维尔德洛夫级的命令，即68U型巡洋舰。

       第一艘该级舰是日丹诺夫号«Жданов»，该舰X炮位上的火炮变成了新型“黄蜂”-M型近程低空防空导弹。另外，全套卫星导航设备、加密无线电通信装置以及旗舰指挥所都被加装到舰上。改装完成的日丹诺夫号成为了第5常备分舰队（地中海分舰队）旗舰。

       1967年，涅瓦设计局（大名鼎鼎的原第17中央设计局）应海军要求提交了一份强化68U型巡洋舰武备的改装方案，选定了日丹诺夫号和辛雅文海军上将号两舰。前者加装4座AK230，称为68U1型巡洋舰。

后者在68U改造的基础上再加8座AK230，同时拆掉了舰尾Y炮塔，安装了直升机库和起降甲板，称为68U2型巡洋舰，在完成改造后成为了太平洋舰队第10分舰队旗舰。

        斯维尔德洛夫级巡洋舰是苏联战后建造的第一批大型水面舰艇，也是斯大林心中雄伟苏联红海军发展计划中的重要一环。但在大林同志去世后，新的国家领袖却对红海军的发展造成了巨大的负面影响，大型战舰的建造工作遭遇了技术和政治上的双重困难，以至于海军不得不对68bis这个唯一的万吨级大型战舰平台进行各种魔改，以应对强大的北约舰队，苏联红海军也在大型导弹舰这条路上一去不复返。