Tháng 9 năm 1959, Ivanov trở thành Cục trưởng Tác chiến của Quân đội Liên Xô và là phó cho Tổng tham mưu trưởng Lục quân, Nguyên soái Vasily Sokolovsky. Với vai trò này, ông đã tham gia vào Chiến dịch Anadyr và Cuộc khủng hoảng tên lửa Cuba. Trong thời gian sau đó, ông ở lại Điện Kremlin và trợ giúp nhà lãnh đạo Liên Xô, Nikita Khrushchev.