In den folgenden Jahren baute Herrera eine der besten Vereinsmannschaften des europäischen Fußballs auf. Grundstruktur und Erfolgsrezept war der Catenaccio: Das Abwehrbollwerk bildeten Libero Armando Picchi, die Verteidiger Tarcisio Burgnich und Giacinto Facchetti, die Konter sollten über die schnellen Außenbahnspieler Jair da Costa und Mario Corso laufen, im Mittelfeld gab Spielmacher Luis Suárez den Takt vor. In diesem Spielsystem wurde Mazzola ab der &lt;a href="Serie%20A%201962/63"&gt;Saison 1962/63&lt;/a&gt; Stammspieler. Er pendelte zwischen Mittelfeld und Angriff, wobei ihm seine Torgefahr, wie auch seine Kreativität und technische Klasse zugutekamen. Der Catenaccio sollte sich als erfolgreich erweisen: 1963, 1965 und 1966 gewann Inter den italienischen Meistertitel, wobei Mazzola mit 17 Ligatreffern 1964/65 Torschützenkönig wurde. Auch international war Inter Mailand erfolgreich: 1964 wurde Real Madrid im Finale des Europapokals der Landesmeister mit 3:1 bezwungen, wobei Mazzola mit zwei Toren im Endspiel erheblichen Anteil am Titelgewinn hatte. Mit insgesamt sieben Treffern gewann er den Titel als bester Torjäger (gemeinsam mit Ferenc Puskás und Vladimir Kovačević). Im folgenden Jahr verteidigten die Herrera-Schützlinge den Titel, als man Benfica Lissabon mit 1:0 bezwang. 1964 und 1965 holten die "Nerazzurri" sogar zweimal den Weltpokal in die Lombardei. 1967 unterlag Inter im Finale des Europapokals der Landesmeister gegen Celtic Glasgow mit 1:2. Zwar hatte Mazzola seine Mannschaft per Foulelfmeter in Führung gebracht, doch die "Lisbon Lions" rangen den Favoriten nieder.