Nizhnevartovsk remained a relatively small settlement until the 1960s when the Soviet authorities began widespread prospecting for the petroleum industry in the Western Siberia region, discovering the Samotlor oil field, one of the largest oil fields in the world, beneath the nearby Lake Samoltor to the north of Nizhnevartovsk.
Το Νιζνεβάτβοσκ παρέμεινε σχετικά μικρός οικισμός μέχρι τη δεκαετία του 1960, όταν οι σοβιετικές αρχές άρχισαν ευρεία έρευνα για εύρεση πετρελαίου στην περιοχή της Δυτικής Σιβηρίας, ανακαλύπτοντας το πετρελαϊκό πεδίο Σαμοτλόρ (Самотло́р), ένα από τα μεγαλύτερα πετρελαϊκά πεδία στον κόσμο, κάτω από την κοντινή λίμνη Σαμοτλόρ, στα βόρεια του Νιζνεβάτβοσκ.