במחצית השנייה של שנות ה-50 הרכב הקבוצה היה אחד הטובים בתולדותיה. ב-1953 מונה בוריס ארקדייב למאמן הקבוצה ותחתיו שיחקו שחקנים כמו ולדימיר מסלאצ'נקו, וולנטין בובוקין ששיחקו בנבחרת הסובייטית והובילו אותה לזכייה ביורו 1960. בשנת 1957 לוקומוטיב זכתה בגביע השני שלה לאחר שגברה על ספרטק מוסקבה בגמר שצפו בו 103,000 צופים. בליגה הסובייטית הקבוצה סיימה במקום הרביעי. בשנת 1958 סיימה במקום החמישי ובוריס ארקדייב עזב כדי לאמן את צס"ק מ"ו. במקומו מונה יבגני יליסייב שהביא את הקבוצה למקום השני ולסגנית האלופה בעונת 1959, בהישג השיא בתולדותיה בתקופה הסובייטית. בעונת 1960 לא הצליחה לשחזר את ההישג או להתעלות עליו וסיימה במקום החמישי. מצב דומה התרחש גם עונה לאחר מכן ולבסוף הקבוצה נכנסה למשבר שגרם להדחתה מהליגה הבכירה בעונת 1963.