В 70-е годы перед «Турбоатомом» открываются новые горизонты – атомное машиностроение, начинается производство турбин для атомных электростанций. Новые турбины работают на самой большой на то время Ленинградской атомной электростанции. В конце 70-х завод продолжает наращивать темпы экономического и производственного роста. Это привело к тому, что 3 января 1980 года было принято историческое решение – основать в Харькове центр атомного турбостроения. Именно тогда завод получил современное название – «Турбоатом». В период с 1982 по 1985 годы харьковскими турбинами были оснащены Южно-Украинская, Запорожская, Балаковская и Калининская АЭС.
Самые тяжелые годы для завода, если не считать военных, наступили после аварии на Чернобыльской атомной электростанции. После той страшной катастрофы были заморожены все атомные проекты, на складах завода осталось огромное количество нереализованной продукции, на некоторое время «Турбоатом» полностью перешел на производство паровых и гидротурбин. На складах завода остались лежать части атомных турбин для Крымской, Одесской, Чигиринской и Харьковской атомных электростанций.
В 1967 году положено начало созданию мощных паровых турбин для атомных электростанций - важной составляющей энергетики страны. Завод становится головным предприятием по проектированию и изготовлению турбин для атомных электростанций.
С 1969 года изготавливаются турбины для АЭС мощностью 220 тыс. кВт, которые и сейчас успешно эксплуатируются в Украине, России, Германии, Болгарии, Венгрии, Финляндии.
В начале семидесятых годов было налажено производство турбин для АЭС мощностью 500 тыс. кВт, что обеспечило резкое снижение капитальных затрат на сооружение электростанций. Турбинами такого типа укомплектована самая крупная в мире Ленинградская АЭС, а также Курская, Смоленская АЭС.
В 80-е годы предприятие проводит дальнейшее наращивание и техническое перевооружение производства - введены в эксплуатацию новые корпуса, уникальное оборудование.
В 1982 - 1985 годах освоено производство паровых турбин мощностью один миллион киловатт для Запорожской, Балаковской, Ростовской АЭС.