W 1954 roku debiutowała na seniorskich mistrzostwach ZSRR, zdobyła na nich brązowy medal w ćwiczeniach na równoważni, ponadto zajęła czwarte miejsce w skoku i 16. miejsce w wieloboju. W 1954 roku zadebiutowała na dużej imprezie, jaką były mistrzostwa świata w Rzymie. Na turnieju rozgrywanym pod gołym niebem, Łatynina osiągnęła swój pierwszy sukces zdobywając złoto w wieloboju drużynowym, w wieloboju indywidualnym była czternasta. Rok później została multimedalistką mistrzostw ZSRR, osiągając cztery srebra i brąz. W Pucharze ZSRR osiągnęła czwartą lokatę. Pojawiła się także na zawodach gimnastycznych w Warszawie, gdzie uzyskała pierwsze miejsce w wieloboju (zarówno indywidualnie jak i drużynowo).