На февральско-мартовском (1954) пленуме ЦК было решено для быстрого увеличения производства зерна в течение ближайших трех лет освоить в районах Казахстана, Сибири, Урала, Поволжья 13 млн га целинных и залежных земель. Обращение к молодежи получило широкий отклик. Более 500 тыс. юношей и девушек из разных городов и сел страны отправились на освоение целины. Их трудовой энтузиазм уже за три первых целинных года (1953–1956) позволил освоить 32 млн га новых земель и резко увеличить сбор зерна в стране. Из общего прироста производства зерна с 1953 по 1958 г. в целом по стране в 58 млн т на долю целинных районов приходилось 31,5 млн (54,3 %). В 1958 г. на долю этих районов приходился 41 % всего выращенного в стране хлеба. В последующем из-за ветровой эрозии почв урожаи в целинных районах снизились, в 60-е гг. часть освоенных земель пришлось перевести в пастбища. Тем не менее целина продолжала обеспечивать стране заготовку каждой четвертой тонны хлеба.
Гораздо меньший эффект дала попытка ускорить разрешение продовольственной проблемы в стране путем повсеместного посева кукурузы. В 1954 г., обращаясь к комсомольцам, уезжающим на целину, Хрущев говорил: «Нам необходимо иметь больше кукурузы… главным образом на откорм птицы, свиней и других видов скота». В январе 1956 г. ЦК КПСС постановил считать распространение этой культуры важнейшей задачей. Под расширение посевов кукурузы планировалось и развитие животноводства. После визита Хрущева в Америку (1959) в стране началась просто кукурузная лихорадка. К 1963 г. площади под кукурузу были увеличены до 37 млн га (с 18 млн га в 1955 г.). Однако «королеве полей» не удалось вывести страну на «орбиту коммунистического изобилия». Сокращение посевов пшеницы и ржи ради кукурузы привело к общему снижению сбора зерновых.
«Соревнование» с США, где условия хозяйствования несравненно более благоприятны, в производстве мяса, молока и масла на душу населения окончилось конфузом. Желание поскорее догнать Америку вело не только к росту производства (в первый год «соревнования» в СССР удалось увеличить производство мяса на 301 тыс. т, а в 1960 г. — на 1007 тыс.), но и к припискам, созданию видимости успеха. Наиболее показательна была попытка руководства Рязанской области увеличить в 1959 г. производство мяса в 4–5 раз. Мясо скупалось у населения и в соседних областях, школьники выращивали кроликов. В декабре было доложено, что область продала государству 100 тыс. т мяса вместо плановых 50 тыс., а в следующем году продаст 180–200 тыс. Секретарь обкома А. Н. Ларионов получил звание Героя Социалистического Труда, опыт рязанцев был рекомендован для повсеместного распространения. Но в конце 1960 г. обман раскрылся, и секретарь застрелился. В 1964 г., когда сошел с дистанции главный лидер соревнования, производство мяса в СССР достигло 8,3 млн т. Лишь в 1983 г. СССР произвел 16 млн т мяса (столько же, сколько США в 1956 г.).
В 1963 г. надежды на подъем сельскохозяйственного производства власти справедливо стали связывать уже не с кукурузой, а с развитием промышленности минеральных удобрений и химизацией сельского хозяйства. В октябре ЦК КПСС и правительство СССР опубликовали письмо ученым и работникам химической промышленности об увеличении производства минеральных удобрений и химических средств защиты растений, декабрьский (1963) пленум ЦК принял специальное постановление об ускоренном развитии химической промышленности. Отдача от химизации пришлась на 70-е гг.
Не дала ожидаемого результата и осуществленная в соответствии с постановлением февральского (1958) пленума ЦК реорганизация машинно-тракторных в ремонтно-тракторные станции. Технику продавали колхозам. Предполагалось, что эта мера укрепит их материальную базу, ликвидирует «двоевластие» на земле (колхозов и МТС), разбудит инициативу. Однако для многих слабых колхозов расходы на приобретение техники были непосильными. Ремонтная база в сельском хозяйстве оказалась подорванной, значительная часть механизаторов и специалистов МТС не захотели превращаться в колхозников и отправились в города.
Губительным для деревни было начавшееся в 50-х гг. сселение «неперспективных» деревень, ставшее реализацией высказанной Хрущевым еще при Сталине идеи об агрогородах в сельской местности. Идея была реанимирована на декабрьском (1959) пленуме ЦК, призвавшем разработать «схемы районных и внутрихозяйственных планировок». В выпущенных в 1960 г. рекомендациях Академии строительства и архитектуры СССР говорилось: «Существующие населенные пункты колхозов и совхозов рекомендуется разделять на две группы — перспективные и неперспективные». К концу государственной деятельности Хрущева в России исчезло 139 тыс. деревень (13 за день). Провозглашенный же ранее тезис о «сближении города и деревни» предполагал лишь выравнивание уровня жизни, а не уменьшение населения сел.