Den andre hallen åpnet 29. april 1961, som én av stasjonene på den nye linje 2. I første omgang fungerte stasjonen som endestasjon på linjen til Park Pobedy. 1. juli 1963 var også banestrekningen mellom Tekhnologitsjeskij institut og Petrogradskaja klar til åpning, og Tekhnologitsjeskij institut ble da den første stasjonen i Sovjetunionen med overgang mellom to kryssende linjer. Den andre hallen ble utformet i en mer funksjonell stil som følge av Nikita Khrusjtsjovs økonomiske programmer. Arkitektene A.I. Pribulskij, A.Ja. Macheret og V.V. Gankevitsj tegnet en enkel og lys hall med dekorative tekster på marmorpilarene over temaet sovjetisk/russisk vitenskap. I utgangspunktet hadde den andre hallen ingen selvstendig utgang, men ble i stedet knyttet til den første hallen via en passasje. Først i 1980 ble det bygget en egen utgang fra hallen.