Un mese dopo la fine della stagione 1958, Vince Lombardi fu assunto come capo-allenatore. Nitschke divenne titolare a tempo pieno nel 1962, l'ancora che permise alla difesa di vincere cinque campionati NFL nel corso degli anni sessanta, compresi i primi due Super Bowl della storia. Ray fu premiato come miglior giocatore della finale del 1962, accettando il premio di una Chevrolet Corvette del 1963. In quella gara, Nitschke recuperò due 2 fumble e deviò un passaggio che fu intercettato. I Packers vinsero quella gara 16-7 e terminarono la stagione con un record di 14-1. Nel Super Bowl I, Nitschke contribuì con 6 tackle e un sack. Nel Super Bowl II, Nitschke guidò la difesa di Green Bay con 9 tackle.