Rozwój zakładu spowodował, że w latach 1960-1961 powstała prototypownia silników lotniczych. Wykonywano w niej, na bazie uzyskanego wzorca, silnik odrzutowy HO-10, o ciągu 780 kg, stanowiący pierwszy napęd samolotu szkolno-treningowego TS-11 „Iskra”. Był to silnik ze sprężarką osiową oraz 1-stopniową turbiną. Opanowanie produkcyjne tego silnika wymagało wielu doświadczeń, bowiem były to pierwsze silniki turbinowe ze sprężarką osiową. Pracował nad tym zespół pod kierownictwem inż. Tadeusza Mirskiego, Jerzego Drożdża i Alfreda Sokoła. Silnik HO-10 po przejściu prób dowodowych produkowany był seryjnie w latach 1963-1966, co stwarzało możliwość szkolenia pilotów do czasu uzyskania docelowego napędu do „Iskry” - nowego silnika SO-1.

Głównymi kooperantami przedsiębiorstwa były wówczas: WSK Kraków, Wrocław, Gorzyce, Bydgoszcz. Produkcja planowa zakładu obejmowała sześć zasadniczych produktów, m.in. silniki typu Lis-2, Lis-5, przekładnie śmigłowca SM-1, silnik FIS, Mikrus.

W 1961 r. zakład rozpoczął produkcję silników tłokowych ASz-62R. Po 1964 r., wraz z przystąpieniem do uruchomienia napędu do śmigłowca Mi-2, nastąpiła dalsza rozbudowa zakładu. W 1964 roku powstał pierwszy z wydziałów zamiejscowych w Ropczycach. Pięć lat później, po adaptacji budynku cukrowni, rozpoczął produkcję kolejny wydział filialny w Przeworsku.

Uruchomiono produkcję turbosprężarek do silników trakcji samochodowej, kolejowej i okrętowej według licencji firm: Holset, Napier, Brown-Boveri, Schwitzer. Produkowano również tłumiki drgań skrętnych do trakcyjnych silników spalinowych, wysokociśnieniowe pompy hydrauliczne zębate, elektrodrążarki i obrabiarki elektrochemiczne. W latach 1961-1965 nastąpił generalny wzrost produkcji globalnej oraz eksportowej. Plany asortymentowe realizowano w 99,9 proc.

W 1966 r. zarejestrowano znak firmowy i WSK mocno weszła w tzw. produkcję specjalistyczną. W latach 1966-1970 notuje się wzrost zapotrzebowania na wyroby przemysłu lotniczego. Wytwórnia stała się kluczową firmą polskiego przemysłu lotniczego, podlegała pod Ministerstwo Przemysłu Ciężkiego i zaprzestała całkowicie produkcji ubocznej. Wycofała z asortymentu wyroby przestarzałe, nieodpowiadające światowym normom jakościowym, względnie przekazała je do innych zakładów produkcyjnych. W ich miejsce wprowadzała bardziej nowoczesne, oparte również na własnych opracowaniach. Dużym osiągnięciem w unowocześnianiu produkcji było opanowanie w 1965 roku obróbki skrawaniem części ze stopów tytanu. Wprowadzanie nowoczesnych metod wytwarzania wiązało się z unowocześnieniem parku maszynowego. Dużym osiągnięciem było wykonanie własnej konstrukcji elektrodrążarki EJA-40, za którą w 1966 r. uzyskano Nagrodę Komitetu Nauki i Techniki I stopnia. Natomiast za elektrodrążarkę EDC-16 WSK uzyskała na międzynarodowej wystawie w Plowdiv (Bułgaria) w 1968 r. złoty medal.

WSK Rzeszów na przestrzeni lat 1961-1965 była przedsiębiorstwem jednozakładowym o dużej liczbie wydziałów pomocniczych. Posiadała 94 budynki o łącznej powierzchni użytkowej 900 000 m2 i siedem magazynów.

Od 1966 r. zakład rozpoczął produkcję nowoczesnego śmigłowcowego silnika turbinowego GTD-350 o mocy 400 KM i przekładni śmigłowcowej WR-2, przeznaczonej do śmigłowca Mi-2. Produkowano również silnik turboodrzutowy SO-1 skonstruowany w Instytucie Lotnictwa, a następnie jego ulepszoną wersję SO-3 do napędu samolotu szkolno-treningowego TS-11 „Iskra”.

Dzięki dużym nakładom inwestycyjnym produkcja zyskowna specjalistyczna mocno się rozwijała. Duży jej procent kierowano na eksport. Pierwsza połowa lat 60. charakteryzowała się tendencją wzrostową eksportu w ogólnej sprzedaży od 62,6%. Nastąpił znaczny wzrost sprzedaży kompletów oraz części zamiennych. Dobra sytuacja związana z eksportem, przede wszystkim do krajów socjalistycznych, a głównie do Związku Radzieckiego, przypadała także na kolejne lata. Z produkowanych wówczas wyrobów najwięcej nabywców było na silniki Lis-2 i AI-26W. Zakład eksportował swoje wyroby przeważnie poprzez Centralny Zarząd Inżynierii i Branżowe Przedsiębiorstwo Handlu Zagranicznego Przemysłu Lotniczego PEZETEL oraz w mniejszym stopniu przez FabexI i Cekop. W 1968 r. na podstawie uchwały Rady Ministrów wytwórnia została zaliczona do grupy przedsiębiorstw specjalizujących się w produkcji eksportowej. Od 1967 r. obowiązki „zakładowego eksportera” pełnił dział eksportu.

Dzięki specjalizacji usprawniono proces produkcyjny, obniżono koszty, osiągnięto oszczędności. Firma obrała kurs ku większej nowoczesności.
Produkcja specjalistyczna od 1965 r. systematycznie wzrastała. Poprawiała się jej cykliczność i rytmiczność. Wzrastało zatrudnienie. W latach
1965-1966 nastąpił znaczący rozwój produkcji i technologii odlewniczej. Opanowano m.in. odlewanie precyzyjne łopatek aparatów kierujących w próżni.
W czerwcu 1968 r. włączona została do produkcji odlewnia precyzyjna (W50), do której przeniesiono placówkę odlewów stopów specjalnych, zlokalizowaną w dotychczasowej odlewni (W51). W tym samym roku opanowano proces wykonywania modeli woskowych na odlewy precyzyjne na wtryskarkach półautomatycznych, zastosowano kwantometr do oznaczania składu chemicznego żeliw i staliw, opracowano także produkcję odlewów aluminiowych ze stopu Al-19, stosowanych m.in. w silniku GTD-350.

Odnotowano także dalszy rozwój zakładowego kuźnictwa (1964-1967). W wyniku rozbudowy powierzchnia kuźni zwiększyła się w stosunku do 1957 r. ponaddwukrotnie. Zainstalowane zostały w niej nowe urządzenia. Rozwój odlewnictwa i kuźnictwa wpłynął na utworzenie pionu głównego odlewnika i głównego kuźnika. W 1966 r. powstał pion zastępcy dyrektora ds. ekonomicznych skupiający działy: planowania, zatrudnienia, płac i normowania oraz ośrodek maszyn numerycznych i zmechanizowanego obrachunku. Dla zapewnienia operatywnego kierowania działalnością produkcyjną powstał w 1968 r. pion zastępcy dyrektora ds. produkcji oraz pion zastępcy dyrektora ds. inwestycji i utrzymania ruchu. W tymże 1968 r. utworzono Samodzielny Oddział Wykonawstwa Inwestycyjnego SOWI.

Z danych liczbowych wynika, że na przestrzeni lat 1966-1970 systematycznie wzrastało zatrudnienie i to we wszystkich grupach pracowniczych. Następował ciągły wzrost liczby robotników bezpośrednio produkcyjnych, ponieważ systematycznie wzrastały zadania produkcyjne, co z kolei determinowało przyrost zatrudnienia w grupie pracowników inżynieryjno-technicznych. Występujący spadek zatrudnienia w tej grupie w 1969 roku, w porównaniu do roku 1968, był wynikiem przejścia niektórych komórek firmy do Zakładu Doświadczalnego. Do 1968 r. istniało jedno biuro konstrukcyjne, którego jeden z działów zajmował się nowymi konstrukcjami silników oraz modyfikacjami już istniejących. Natomiast pod koniec 1968 r. utworzony został wspomniany już Zakład Doświadczalny. W ciągu swojej czteroletniej działalności zajmował się on głównie: dopracowaniem konstrukcji silnika GTD-350, modyfikacją silnika SO-1 na silnik SO-3; opracowaniem konstrukcyjnym i próbami prototypów silnika GTD-450; opracowaniem i produkcją elektrodrążarek EDA-40 i EDA-16; próbami i badaniami silnika SO-3F; konstrukcją, wykonaniem prototypu i badaniami przekładni planetarnej do śmigłowca Mi-2; opracowaniem konstrukcji i wykonaniem przekładni dla jednostki pływającej Marabut.

Wraz z rozwojem firmy rozwijało się życie kulturalne w Zakładowym Domu Kultury, w którym funkcjonowało wiele kół zainteresowań, w tym teatr składający się z pracowników WSK, Zakładowa Orkiestra Dęta, grupy taneczne. Bardzo popularne były zakładowe spartakiady sportowe. Sportowcy Stali Rzeszów, którzy zatrudnieni byli na fabrycznych etatach, sięgali po sukcesy w kraju i za granicą. Żużlowcy w 1961 i 1962 roku wywalczyli tytuły mistrzów Polski. Po mistrzowskie korony sięga as ówczesnej drużyny - Florian Kapała. W 1962 r. piłkarze po raz pierwszy awansowali do I ligi, w której występowali przez 10 sezonów. W 1968 r. Stal i Rzeszów ma pierwszego olimpijczyka, zapaśnik Ryszard Długosz zajmuje podczas olimpiady w Meksyku 6. miejsce.

Pracownicy WSK dzięki współpracy z Rzeszowską Spółdzielnią Mieszkaniową otrzymali w latach 1959-1971 ponad 600 mieszkań. 650 innych przystąpiło do budowy domków jednorodzinnych.