En 1966, Prozuménshchikova se matriculó en la Facultad de periodismo de la Universidad Estatal de Moscú (MSU) y mudó su residencia a esa ciudad. Ese año, consiguió su mejor récord para los 200 metros pecho en 2' 40.8"— casi siete segundos menos que su primer récord de 2' 47.7" en 1964—ganando una medalla de oro en el Campeonato Europeo de Natación de 1966, también consiguiendo una medalla de plata en medley. Dos años más tarde, en la Olimpiada de Verano de 1968, estuvo a una décima de segundo de conseguir el oro en los 100 metros pecho. Consiguió una medalla de plata en los 100 metros y una de bronce en los 200 metros pecho.