Третьим директором Центра стал ближайший соратник Н. Н. Бурденко Борис Григорьевич Егоров (1892—1972), впоследствии академик АМН СССР. Годы его 17-летнего директорства (1947—1964) стали периодом расцвета Центра и превращения его в классическое академическое научно-исследовательское и лечебное учреждение. Филигранное хирургическое мастерство Бориса Григорьевича основывалось на великолепном знании всех тонкостей топографической и оперативной анатомии головного мозга. Ученому принадлежит фундаментальное исследование неврином слухового нерва. Как это было принято в СССР, все высшие нейрохирургические должности быстро сосредоточились в его руках: председатель правления Всесоюзного научного общества нейрохирургов, главный редактор журнала «Вопросы нейрохирургии», главный нейрохирург Минздрава СССР и т. д. И тем не менее основное внимание Борис Григорьевич уделял Центру. Он построил в 50-е годы новый трехэтажный лечебный корпус и жилые дома для сотрудников. Центр был модернизирован, а главное, Борис Григорьевич сумел собрать талантливых ученых (в том числе изгнанников — это было трудно и опасно в 40—50-е годы), которые принесли отечественной нейрохирургии приоритетные открытия и мировую славу. Б. Г. Егоров (вместе с А. С. Шмарьяном) был пионером психохирургии в СССР, разработал свою визуально контролируемую модификацию лейкотомии. Однако в приказном порядке, главным образом по мотивам борьбы с западной идеологией и космополитами, лейкотомия была запрещена, а развернувшиеся в этом направлении исследования свернуты.
За 5 мес до полета сына Бориса в космос в октябре 1964 года в качестве врача-исследователя Б. Г. Егорова освободили от должности директора Центра нейрохирургии.
