O primeiro, após a renúncia do titular Jânio Quadros, e durante a ausência do vice-presidente João Goulart, que estava em visita oficial à República Popular da China. Neste período, Mazzilli governou o país durante treze dias, de 25 de agosto a 7 de setembro de 1961. Mazzilli governou o Brasil, pela segunda vez, novamente por treze dias, de 2 de abril de 1964 até 15 de abril de 1964, como parte do Golpe de 1964.