С 1974 по 1992 годы на Балтийском заводе была построена серия атомных ледоколов второго поколения. Головной корабль носил имя «Арктика», который в 1974 году в активном арктическом плавании достиг Северного полюса. Серию модернизированных атомоходов второго поколения открыл ледокол «Россия», который был сдан в эксплуатацию в 1985 году. В 2007 году завершено строительство атомного ледокола «50 лет Победы». Этот атомоход сегодня — самый большой в мире ледокол, его водоизмещение составляет 20 тысяч тонн, а конструкция насчитывает 14 палуб.
В 80-е годы прошлого столетия предприятие освоило строительство тяжелых атомных ракетных крейсеров проекта 1144 («Орлан»): «Адмирал Ушаков», «Адмирал Лазарев», «Адмирал Нахимов». Последний корабль этой серии «Петр Великий», построенный на заводе в 1998 году, по составу оборудования и вооружения до сих пор не имеет аналогов в мировом флоте.
В апреле 2004 года Балтийский завод завершил выполнение крупнейшего международного заказа в области надводного кораблестроения — строительство серии фрегатов для военно-морских сил Индии.