Vladimir Dyatchkov décide en début de saison 1962 d'augmenter les séances d'entrainement de Valeriy Brumel en renforçant notamment le travail musculaire en vue d’acquérir une course d'élan plus rapide et un appel plus efficace. Le Soviétique est chronométré à 10 s 5 sur 100 mètres et réalise au saut en longueur. Il commence sa saison fin à Palo Alto, à l'occasion de la rencontre États-Unis-URSS. Il y remporte le concours devant John Thomas et établit un nouveau record du monde avec . En pleine Guerre froide, les spectateurs américains présents lors de cet évènement réservent au Soviétique une ovation debout de près de cinq minutes. Favori des Championnats d'Europe d'athlétisme disputés début septembre à Belgrade, Brumel remporte son premier et unique titre continental en franchissant la hauteur de , devançant nettement le Suédois Stig Pettersson () et son compatriote Robert Shavlakadze (). Quelques jours plus tard, à Moscou, il signe le cinquième record du monde de sa carrière avec , réalisé dès sa première tentative.