1920–1940 gehörte die Insel zum nunmehr unabhängigen Estland und wurde wie das gesamte Land 1940 sowjetisch. 1941–44 nach dem Überfall auf die Sowjetunion hielt die Wehrmacht Naissaar besetzt. 1944 flohen die meisten Schweden vor dem Vormarsch der Roten Armee über die Ostsee nach Schweden. Nach dem Zweiten Weltkrieg baute die Sowjetunion auf der Insel die größte Minenfabrik im gesamten Ostseeraum und bis 1991 war die Insel militärisches Sperrgebiet. Bis heute sind als Folge der Rüstungsindustrie viele Böden stark mit Öl und Schwermetallen belastet. Nach der Unabhängigkeit Estlands verließ die Rote Armee die Insel.