I mellemtiden var laboratoriet også med til at designe reaktoren til verdens første atomdrevne ubåd, U.S.S. "Nautilus", som sejlede mere end 951.090 kilometer. Den næste model af atomreaktor var Experimental Boiling Water Reactor, forløberen for mange moderne atomkraftværker, og Experimental Breeder Reactor II (EBR-II), som var natriumkølet og indeholdt et brændstofgenvindingsanlæg. EBR-II blev senere modificeret til at teste andre reaktorkonstruktioner, herunder en hurtigneutronreaktor og i 1982 det integrerede hurtige reaktorkoncept - et revolutionerende design, der oparbejdede sit eget brændstof, reducerede sit atomare affald og modstod sikkerhedstest af de samme fejl, der udløste Tjernobyl og Three Mile Island
katastrofer. I 1994 stoppede den amerikanske kongres imidlertid finansieringen af hovedparten af Argonnes atomprogram.