травня 1964 р. у її центральній будівлі по вул. Володимирській, буд. 62. Згідно з орієнтовними підрахунками, повністю було втрачено 388 тис. документів, частина видань не підлягала реставрації [37, арк. 13]. Через відсутність необхідної площі окремі фонди розміщувалися в тимчасових, часто малопристосованих для зберігання документів, приміщеннях у різних районах м. Києва, а отже, виявилися недоступними для використання читачами. Значна кількість документів у цей період знаходилася в оправі. Бібліотечні фонди у зв'язку з ремонтом будівлі постійно переміщувалися.
Співробітники одночасно з виконанням читацьких запитів здійснювали впорядкування діючих бібліотечних фондів, заміну пошкоджених видань іншими, звірку фондів Бібліотеки з каталогами, перевірку правильності розстановки документів на місцях їхнього зберігання. З метою прискорення темпів виконання замовлень супровідні документи було тимчасово ліквідовано.
У1965-1966 pp. була проведена значна робота з відновлення Бібліотеки після пожежі. При виявленні лакун у бібліотечних фондах вирішувалося питання про доукомплектування втрачених документів або вилучення бібліографічних карток на них із каталогів, широко використовувалося мікрофільмування та фотокопіювання необхідних документів.
На підставі розпоряджень Президії АН УРСР № 165 від 22 червня 1965 р. та № 232 від 25 вересня 1965 р. ДПБ УРСР було перетворено на Центральну наукову біблітеку АН УРСР, затверджено її новий Статут, згідно з яким визначалися її завдання та функції [3 8, арк. 1-4]. Бібліотека стала науковою установою на правах НДІ АН УРСР. Разом із тим, за нею зберігалися функції державного книгосховища всіх видів друкованої продукції УРСР, організація й широке її використання читачами, обслуговування потреб науки й виробництва.
Поширення науково-методичної та практичної діяльності книгозбірні дозволило підвищити її роль у суспільному житті як комплексного бібліотечно-інформаційного та культурно-просвітницького центру УРСР.
У цей період відбулися й структурні зміни, зокрема, реорганізація у 1965 р. відділу фондів та обслуговування читачів у два самостійні відділи: відділ фондів (з секторами: філії відділу фондів № 1, реставрації та гігієни) та відділ обслуговування читачів (з підлеглими йому галузевими читальними залами та сектором абонементу).
З 1967 р. відбулася низка змін форм та методів обслуговування читачів. Зокрема, було організовано централізований пункт прийому замовлень на документи. Частина висококваліфікованих працівників була переведена на обслуговування читачів у читальні зали для проведення консультаційної роботи. Для науковців, аспірантів, спеціалістів різних галузей знань упроваджувалася система бронювання документів із ФОЗ на термін до двох тижнів [39, с. 7]. На замовлення читачів збільшувалася кількість отриманих за МБА документів.
Багато уваги приділялася доопрацюванню читацьких замовлень на документи. За відсутності документів на місці їхнього постійного зберігання з невідомої причини, функціонувала система сповіщення читачів про затримку їх замовлень у книгосховищі для з'ясування, здійснювався повторний розшук документів у ФОЗ, відомості про видання уточнювалися за каталогами у відділах комплектування та опрацювання. З метою упередження доопрацювання замовлень на документи в структурних підрозділах ФОЗ створювались довідкові картотеки.
Здійснений аналіз НЗК цього періоду засвідчив, що приблизно 20 % від загальної їх кількості становили відмовлення читачам з причини відсутності документів у бібліотечних фондах. Задля їх скорочення у 1970 р. було розроблено інструкцію щодо вилучення відомостей про ці документи з каталогів. Згідно з нею проводилася звірка ФОЗ та підручних фондів галузевих відділів з каталогами, перегляд їх складу за змістом, вилучення застарілих та дублетних примірників [40, с. 47]. Проведення вищезазначених заходів сприяло підвищенню рівня довідкової та інформаційно-бібліотечної діяльності книгозбірні.
Упродовж 1971-1973 pp. Бібліотекою проводилося комплексне соціологічне дослідження, спрямоване на вивчення запитів читачів, відповідності основних, галузевих, підручних фондів їхнім інформаційним потребам, аналіз відмовлень, використання бібліотечних каталогів та картотек. Цим дослідженням закладалося підґрунтя для подальшого вдосконалення форм та методів бібліотечного обслуговування. Зокрема, було створено пункт запису читачів та пункт реєстрації відвідувань читальних зал і абонемента. У відділі фондів створено диспетчерську службу для контролю за своєчасним виконанням читацьких замовлень та вивчення причин відмовлень на документи [52, с. 157].
Отже, період 1964-1973 pp. позначений спрямуванням діяльність Бібліотеки на першочергове задоволення потреб науки. Питання роботи із забезпечення читачів бібліотечними документами починають розглядатися як предмет наукового дослідження, вивчаються шляхи раціоналізації цієї діяльності.
Період 1974-1991 pp. характеризується розширенням і поглибленням функцій книгозбірні як головної наукової бібліотеки УРСР з колосальним бібліотечним фондом, висококваліфікованим персоналом та значною матеріально-технічною базою. Визначилися основні напрями автоматизації бібліотечно-бібліографічних процесів, що створювало можливість надання інформації з використанням новітніх інформаційних технологій (IT).
Згідно з новим Статутом, затвердженим Президією АН УРСР 31 жовтня 1974 p., перед Бібліотекою постали такі завдання: бібліотечно- бібліографічне обслуговування директивних, партійних та урядових організацій, керівних органів та науково-дослідних установ, підприємств, учених і спеціалістів різних галузей знання; організація й проведення науково-дослідної роботи в галузі бібліотекознавства, бібліографознавства та книгознавства; зберігання архівного примірника всіх творів друку УРСР;
виконання функції депозитарію документів ООН та її спеціалізованих установ; підтримка міжнародних наукових і культурних зв'язків із зарубіжними бібліотеками й іншими установами; здійснення функції республіканського центру МБА в галузі суспільних наук [41, с. 2-5].
Поряд із виконанням вищезазначених функцій важливе значення мала оптимізація діяльності книгозбірні із забезпечення читачів бібліотечними документами за рахунок спеціалізації читальних зал, удосконалення структури Бібліотеки, прийняття документів, які регламентують її діяльність, зміни організації технологічних процесів.
Об'єднання в січні 1976 р. двох відділів - обслуговування та фондів - і створення при ньому єдиної диспетчерської служби дозволило якісніше