Ved stortingsvalget i 1965 ble Rostoft igjen valgt til representant for Vest-Agder, men han kom ikke til å møte i denne stortingsperioden siden han ved dannelsen av regjeringen Borten høsten samme år ble utnevnt til industriminister, et verv han kom til å ha helt fram til Borten-regjeringens avgang i 1971. Rostofts periode i Industridepartementet var preget av stor aktivitet på mange områder, ikke minst i forbindelse med starten på det som skulle bli det norske oljeeventyret.