В 1928 г. из ВМУ им. М. В. Фрунзе были выпущены оставшиеся курсанты-гидрографы. Среди выпускников этого периода: контр-адмирал А. В. Солодунов, ставший начальником Гидрографической службы Черноморского флота в годы Великой Отечественной войны, капитаны 1 ранга В. И. Алексеев, К. С. Галанин, В. Д. Куликов, Ю. В. Ладинский, С. М. Ламыкин, А. Я. Панов, много сделавшие для развития Гидрографической службы СССР.
В 1929 году в связи с переходом на 4-летний срок обучения в Училище выпуска не производилось.
21 октября 1930 года начальником и комиссаром Училища был назначен Алексей Николаевич Татаринов, достаточно быстро завоевавший заслуженный авторитет у курсантов и преподавателей. Уже со второго полугодия в Училище вновь началась раздельная подготовка курсантов по специальностям штурманской, артиллерийской и минно-торпедной.
Среди выпускников 1931 года: С. Г. Горшков, прошедший путь от курсанта до заместителя Министра обороны – Главнокомандующего ВМФ СССР, а также будущий адмирал Военно-морского флота (ВМФ) В. А. Касатонов, в послевоенные годы командовавший Краснознаменными флотами: Балтийским, Черноморским и Северным. Среди выпускников 1931 года были также известные в последующем флотоводцы: А. Г. Чабаненко, командовавший Северным флотом, а затем ставший помощником начальника Генерального штаба ВС СССР по ВМФ, С. Е. Чурсин, командовавший после войны Черноморским флотом, И. И. Банков, командовавший Тихоокеанским флотом и Ленинградской ВМБ, Герой Советского Союза Н. П. Египко и др.
В 1932 году в результате преобразований численность Училища была доведена до 2 000 курсантов.
В 1933 г. одновременно проходили два процесса: переформирование отделов в сектора и выделение в особый сектор курсантов, отобранных для службы на подводных лодках. В ноябре отделы Училища были переформированы в 4 сектора: Надводный (К. Ю. Коренев), Подводный (Д. М. Вавилов), Гидрографический (А. П. Белобров), а вскоре был создан Авиационный (Н. И. Гуданец), готовивший специалистов для морской авиации.
Каждый сектор делился по специальностям на дивизионы. Дивизионы делились на учебные группы (по два класса в группе).
Первый курс был общим, все первокурсники получали одинаковую подготовку по общеобразовательным и военно-морским дисциплинам. Спустя год курсантов распределяли по специальностям и секторам, где в течение двух лет велась подготовка по основной квалификации.