Dopo tre anni di Serie C intervallati da una breve apparizione in cadetteria durante la presidenza di Armando Piccapane, nel 1962 i rossoneri, presieduti da Domenico Rosa Rosa e guidati dal 1961 dall'allenatore Oronzo Pugliese, con giocatori quali Matteo Rinaldi e Cosimo Nocera conquistarono nuovamente la promozione in seconda serie. Di lì, in due anni la squadra salì in Serie A, dove il 31 gennaio 1965 sconfisse per 3-2 la grande Inter di Helenio Herrera, campionessa del Mondo, in una partita passata alla storia; i rossoneri chiusero quella stagione al nono posto in classifica. Nell'estate del 1965 Pugliese fu ingaggiato dalla . La permanenza in massima serie durò fino al 1967, poi ancora Serie B. Nel 1968 il presidente del Foggia Antonio Fesce acquisì il tecnico Tommaso Maestrelli, con cui nel 1969 la squadra raggiunse il girone finale di Coppa Italia (che all'epoca sostituiva la canonica finale a due), concludendolo al terzo posto, e fu promossa in A nella stagione 1969-70; questa formazione disponeva fra gli altri di Giovanni Pirazzini, futuro capitano e bandiera del Foggia in rossonero dal 1967 al 1980, Nello Saltutti e Giorgio Maioli. Tornata in massima serie, la società riassunse la denominazione Unione Sportiva Foggia; pur disputando un buon girone d'andata, i dauni retrocessero e a fine stagione Maestrelli lasciò la panchina rossonera per quella della .