Bylo otevřeno rentgenologické oddělení. V léčbě se vedle radioterapie a chirurgie začala více uplatňovat protinádorová chemoterapie.

Ústav se ve svých prvních letech existence specializoval především na radioléčbu. Vzniklo nové Oddělení nukleární medicíny a scintigrafie. Provoz nukleární medicíny byl vázán na těžké kobaltové zářiče, které vyžadovaly dostatek prostoru. V roce 1968 se proto přistoupilo k prvním stavebním úpravám nemocnice. K levé části budovy se přistavěly prostory vyhovující novému Oddělení radioterapie, jsou charakteristické kopulí pro ozařovny s betatronovým zářičem. Betatron na Žlutém kopci byl prvním v České republice, vážil 22 tun a hlavice, která se pohybovala nad hlavou pacientů, měla více než 6 tun. Do provozu byl slavnostně zařazen v roce 1972.

Druhou významnou stavební úpravou byla výstavba nového pavilonu pro Oddělení onkologické patologie a Oddělení radioterapie v roce 1986. Zasloužil se o ni ve velké míře tehdejší ředitel profesor Jaroslav Švejda, který se profesně věnoval právě patologii. Pavilon byl postaven v dolní části areálu, má označení „f“ a dnes se jmenuje Morávkův pavilon. Označení nese po prvním řediteli výzkumných laboratoří profesoru Vladimíru Morávkovi.

V roce 1990 se rozhodlo o výstavbě zcela nového pavilonu na volném pozemku naproti původní budově ústavu. Stará budova už nezvládala vzrůstající nápor pacientů, jimž musela být věnována komplexní péče včetně rehabilitace. Znamenalo to potřebu dalších prostorů, ale i dalších zaměstnanců, kteří potřebovali místo, kde by pracovali. Stavba byla zahájena v roce 1991, dokončena pak o tři roky později. Do pavilonu byly umístěny ambulance a Oddělení radiodiagnostiky, včetně rehabilitačního traktu s bazénem. S původní budovou se nový pavilon propojil proskleným spojovacím koridorem. Jméno nese po profesoru Švejdovi.

Další stavební akce zasáhly kliniky komplexní onkologické péče, Oddělení chirurgické onkologie a Oddělení gynekologické onkologie ve staré budově, tedy v Masarykově pavilonu. Jednalo se především o modernizaci jednotlivých oddělení a pořizování moderních léčebně-diagnostických přístrojů a zařízení. Úpravy se dotkly také Oddělení nukleární medicíny, v níž byla zavedena moderní diagnostická metoda pozitronovou emisní tomografií (PET). Na tomto pracovišti byl jako druhý v republice instalován PET scener. Rekonstrukce byly dokončeny v roce 2004. A o dva roky později byl do provozu začleněn také nově vybudovaný bunkr pro lineární urychlovač III.

Metoda Pozitronové emisní topografie (PET) praktikovaná v ústavu od roku 2003 pro svůj provoz potřebuje radiofarmaka, pro něž se z počátku muselo jezdit dvakrát denně do pražského PET Centra. Vzhledem ke komplikované a nepraktické koordinaci vybudoval ústav jaderného výzkumu v areálu MOÚ novou budovu, do níž se v roce 2007 přestěhovalo PET centrum společně s Oddělením nukleární medicíny.

Další nová budova, Wernerův pavilon, byla postavena pro chirurgickou léčbu nádorových onemocnění, intenzivní onkologii a pro Oddělení onkologické patologie. Má čtyři operační sály, centrální sterilizaci, Anesteziologicko-resuscitační oddělení a jednotku intenzivní péče. Sídlí zde také Oddělení onkologické patologie. Náročné onkologicko-chirurgické léčebné postupy vyžadovaly vhodné prostorové a přístrojové vybavení. Pavilon je pojmenován pro prvním řediteli a primáři klinické části MOÚ Richardu Wernerovi. Výstavba byla dokončena v roce 2010.

Regionální centrum aplikované molekulární onkologie (ReCAMO) vzniklo v Morávkově pavilonu. Avšak původní výzkumné laboratoře již nebyly pro nároky základního ani klinického výzkumu dostačující, prostory proto byly významně zrekonstruovány. Úpravy byly dokončeny v roce 2012. ReCAMO slouží spolupracujícím vědcům a výzkumníkům k plnění výzkumného programu, tedy vytvářet databázi prognóz, odpovědí a rezistencí pacientů MOÚ na léčbu. V návaznosti na ReCAMO vzniklo také výukové centrum – Education/Learning Unit MOÚ. Prostory získalo přestavbou terasy Švejdova pavilonu a je propojeno se studovnou, dále zde jsou přednáškové místnosti. Stavební práce skončily v prosinci 2014.

Další ozařovny pro lineární urychlovače byly vybudovány v roce 2016. Všechny lineární urychlovače MOÚ jsou v současné době umístěny v Masarykově pavilonu. Fungují v rámci Centra fotonové terapie.

Další ozařovny pro lineární urychlovače byly vybudovány v roce 2016. Všechny lineární urychlovače MOÚ jsou v současné době umístěny v Masarykově pavilonu. Fungují v rámci Centra fotonové terapie.

Plánované otevření CIP a COPP. Centrum onkologické prevence, které vznikne na místě bývalé transfúzní stanice v ulici Tomešova. Vyšetřování zdravých osob se tak přesune do samostatných prostor, což současně zvýší bezpečnost péče o onkologicky nemocné. Centrum inovativní a podpůrné péče vyroste na Vaňkově náměstí a naváže na stávající Švejdův pavilon. Dostavba stávajícího objektu Švejdova pavilonu přinese nové prostorové kapacity pro Centrum prvního kontaktu, Centrum klinického hodnocení, Centrum podpůrné péče a Edukační centrum. To bude poskytovat vzdělávání pacientů a jejich blízkých, a to i za využití fyzických i virtuálních modelů.