1960 leitete Rudenko die internationales Aufsehen erregende Untersuchung gegen Francis Gary Powers, den über sowjetischem Territorium abgeschossenen Piloten eines US-amerikanischen Spionage-Flugzeuges. Auf dem XXII. Parteitag 1961, der die Entstalinisierung fortsetzte, wurde Rudenko zum Mitglied des Zentralkomitees bestimmt. Im folgenden Jahr war er für die Bestrafung der Teilnehmer des Aufstandes von Nowotscherkassk zuständig, sieben von ihnen wurden zum Tode, 323 zu Haftstrafen verurteilt.