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.

Курсанты-подводники подразделялись на два дивизиона: по штурманской и минной специальностям. По окончании основного курса будущие подводники должны были пройти дополнительную подготовку – изучить устройство подводных лодок, получив практику на них.

Надводный сектор состоял из трех дивизионов: штурманского, артиллерийского и минно-торпедного.

В 1933 году в Училище возродили Гидрографический отдел. Сначала сформировали Гидрографическое отделение, которое в 1934 году преобразовали в сектор, а затем – в отдел. Начальником Гидрографического сектора стал опытный гидрограф А. П. Белобров.

К началу 1934 г. обучение гидрографов, как и всех курсантов Училища, стало четырехгодичным.

В 1934 году из 119 командиров очередного выпуска 34 пошли на подводные лодки. В этом выпуске – будущие известные офицеры советского флота: Иван Тузов, Магомед Гаджиев и еще 10 героев, погибших в годы Великой Отечественной войны.

В сентябре 1936 г. Подводный сектор был расформирован, но выпуски в 1937 и 1938 гг. производились с сохранением подводного уклона.

С 1936 г. Училище вновь перешло на подготовку вахтенных командиров, которая велась также по четырехлетней программе. В Училище сектора были переименованы в отделы: Штурманский, Артиллерийский, Минно-торпедный и Гидрографический.

Перемены в Училище и увеличение количества курсантов сопровождались расширением его площади. Была возведена двухэтажная надстройка «от Обсерватории в середине фасада до Морской академии… надстройка, где находился вход в баню и бассейн до академии… Над компасным залом в середине коридора было построено круглое помещение со сплошной стенкой – фонарь для дневного света в Компасном зале»

В 1936 году был отремонтирован Столовый зал Морского корпуса, названный в послереволюционное время Залом Революции. Были заменены поддерживающие потолок одного из крупнейших залов Петербурга-Ленинграда цепи. По приказанию начальника училища Г. А. Буриченкова из Зала почему-то была убрана модель брига «Наварин», простоявшая там более 100 лет.

В 1936 году состоялся первый выпуск курсантов, получивших вновь введенное звание «лейтенант».

В 1937—1939 годах происходило создание военно-морских училищ в Баку, Севастополе и Владивостоке. В результате многие преподаватели и курсанты ВМУ им. М. В. Фрунзе убыли в данные училища.

В августе 1938 года было выпущено 40 младших лейтенантов гидрографов, не закончивших последнего года обучения: Олег Лукин-Лебедев, Сухоручкин, Валентин Емельянов и др., а в 1939 г. был выпущен еще 101 гидрограф.

Постановлением Совнаркома СССР №683 от 19 мая 1939 г. Военно-морское училище им. М. В. Фрунзе было отнесено к разряду высших учебных заведений 1-й категории, в результате чего в названии Училища добавилось слово «Высшее».