Chỉ 3 tháng sau, ngày 30 tháng 1 năm 1964, ông cùng các sĩ quan trẻ ủng hộ tướng Nguyễn Khánh thực hiện Cuộc Chỉnh lý tước quyền các tướng lĩnh lãnh đạo Hội đồng Quân nhân Cách mạng, tham gia hội đồng đối chất tướng Trần Văn Đôn cùng các tướng Lê Văn Kim, Mai Hữu Xuân và Tôn Thất Đính vì bị tình nghi là "trung lập". Ngày 8 tháng 4 cùng năm, ông được thăng cấp Phó đề đốc Chuẩn tướng.