Az 1954-es világbajnokságon a negyedik helyen végeztek, miután az elődöntőben Magyarország ellen 4–2-s, a bronzmérkőzésen Ausztria ellen 3–1-s vereséget szenvedtek. Ezt követően a válogatott teljesítménye a korábbi sikeres időszakokhoz képest visszaesett. Ugyan megnyerték az 1956-os és az 1959-es ecuadori Dél-amerikai bajnokságot, de az 1958-as világbajnokságra nem jutottak ki. A selejtezőcsoportjukban 1 ponttal lemaradva Paraguay mögött végeztek. Az 1962-es világbajnokságon visszatértek, de már a csoportkör után búcsúzni kényszerültek. Az 1966-os világbajnokságon a negyeddöntőben kaptak ki az NSZK-tól 4–0-ra. 1967-ben megszerezték történetük tizenegyedik Dél-amerikai bajnoki címét. Az 1970-es világbajnokságon ismét bejutottak az elődöntőbe, ahol a későbbi világbajnok Brazíliával találkoztak. Luis Cubilla góljával az uruguayiak szereztek vezetést, de a braziloknak sikerült fordítani és végül 3–1-re nyerték a párharcot. A harmadik helyért rendezett mérkőzésen 1–0-s vereséget szenvedtek az NSZK ellen, így 1954 után ismét a negyedik helyen végeztek a világbajnokságon. Az 1970-es évek az uruguayi válogatott történetének egyik legeredménytelenebb időszaka volt. Ebben az is közrejátszott, hogy 1967 és 1975 között nem rendeztek egyetlen Dél-amerikai bajnokságot sem. Az 1974-es világbajnokságon a csoportkör után kiestek, egy évvel később az 1975-ös Copa Américan (Innentől kezdve hívják Copa Américanak a sorozatot) a negyedik helyen végeztek, az 1978-as világbajnokságra nem jutottak ki.