В печати появились высказывания о том, что Тунгусский метеорит наконец-то найден, «загадка века» разгадана и т. д. Вскоре, однако, обнаружилось, что дело обстоит не совсем так. Во-первых, очень богатые космическими «шариками» пробы были найдены три года спустя на Нижней Тунгуске, на большом, в несколько сот километров, расстоянии от места взрыва. Во-вторых, в СССР и за рубежом были получены данные, свидетельствующие о том, что ежегодно на поверхность Земли выпадает огромное количество метеоритной пыли — сотни тысяч, если не миллионы тонн. По свойствам эти частицы чрезвычайно похожи на те, какие были обнаружены в 1958–1962 гг. в почвах района Тунгусской катастрофы. Это заставило усомниться в том, что найденное космическое вещество имеет отношение к Тунгусскому метеориту. Действительно, возраст верхнего почвенного горизонта на междуречье Подкаменной и Нижней Тунгусок, судя по данным радиоуглеродного анализа, составляет примерно 200 лет; За этот срок в нем должны были накопиться в большом количестве регулярно выпадающие ежегодно метеоритные аэрозоли. Насколько равномерно распределены они по территории, какова длительность их сохранения в почвах, никто не знал 10 лет назад, не знает и сейчас. Поэтому вопрос о веществе Тунгусского метеорита, а вместе с ним и проблема в целом снова оказались далекими от разрешения. Стало очевидно, что до завершения работ еще очень и очень далеко. Исследователям Тунгусского метеорита предстоял еще долгий и трудный путь научного поиска.
С 1962 г. разработка проблемы была передана Комиссии по метеоритам СО АН СССР как головной организации. Работавшие ежегодно начиная с 1962 г. в районе Тунгусской катастрофы экспедиции СО АН СССР, Томского университета, Всесоюзного астрономо-геодезического общества, а также Волжско-Уральского филиала АН СССР (группа А. В. Золотова) собрали огромный фактический материал, который позволяет ныне с большой точностью описать картину Тунгусского падения, но все еще, к сожалению, не может дать исчерпывающего и окончательного ответа на вопрос о его природе. Основными направлениями разработок в эти годы были продолжение исследования физики Тунгусского взрыва, поиски остатков метеорита, выявление и анализ биологических последствий Тунгусского падения. Хотя все они были представлены и в тематике предыдущих лет, но методы, использованные для их решения, были в большинстве своем иными.
По части физики Тунгусского взрыва особое внимание было уделено установлению доли световой энергии в балансе Тунгусского взрыва и ожогу растительности района в момент падения. Вопрос этот имеет сугубо принципиальный характер. Дело в том, что доля световой энергии ядерных и неядерных взрывов очень различна: в первом случае в световую вспышку уходит до нескольких десятков процентов энергии, во втором — лишь малые доли процента. В течение многих лет в спорах вокруг Тунгусского метеорита предпочтение отдавалось двум гипотезам — кометной и «ядерной» в варианте Золотова. Поэтому понятен интерес, который вызвала оценка доли световой энергии Тунгусского метеорита, данная Г. М. Зенкиным и А. Н. Ильиным: было показано, что она составляет примерно 10 %. Это сообщение вызвало большой энтузиазм в кругах сторонников «ядерной» гипотезы, но ненадолго: позднее оказалось, что при определенных условиях разрушение болидов в атмосфере Земли может, по-видимому, сопровождаться явлениями такого рода. Как бы то ни было, работа Зенкина и Ильина показала, что данные о световом ожоге таят колоссальную информацию о природе Тунгусского феномена, во всяком случае не меньшую, чем карта повала леса. Поэтому в течение последующих лет экспедиции не жалели сил для составления подробной карты зон лучистого ожога. К 1969 г. эта работа, проводившаяся под руководством А. Н. Ильина и В. А. Воробьева, была в основном закончена. Результаты ее превзошли все ожидания. Анализ полученной картины дал серьезные основания для предположения о том, что Тунгусский взрыв не был мгновенным и что тело двигалось, взрываясь, не менее 20 км. Приняв его скорость равной 40 км/сек, что близко к верхнему возможному для метеоритов пределу, получаем время взрыва, равное минимум 0,5 сек. Дело в том, что область лучистого ожога, занимающая площадь около 250 км2, представляет собой эллипс, длинная ось которого совпадает с проекцией конечного отрезка траектории метеорита. Совершенно очевидно, что в случае мгновенного взрыва обожженная область должна была бы иметь форму круга, так как тело можно было бы считать неподвижным. Эллипсовидная же форма области позволяет утверждать, что тело излучало мощный поток энергии на протяжении всего конечного отрезка траектории, т. е. двигалось, взрываясь, достаточно долго. Этот вывод находится в разительном противоречии с существующими вариантами «ядерной» гипотезы, ибо хорошо известно, что реакция деления и синтеза протекают практически мгновенно.