В 1957 году, после демобилизации, принимает приглашение от московского «Локомотива» и вскоре вместе с другими новичками железнодорожников Зауром Калоевым и Владимиром Маслаченко отправляется на товарищеские игры, которые клуб проводил в Китае. Для Зайцева этот год стал одним из наиболее успешных в футбольной карьере. Игорь закрепился в составе, вместе с командой стал обладателем Кубка СССР, победителем футбольного турнира на VI Всемирном фестивале молодёжи и студентов в Москве. После этих успехов спортобщество «Локомотив» вручило Зайцеву и его партнёрам удостоверения «Почётного железнодорожника СССР».