Per la migliore utilizzazione del circuito, nel 1959, a seguito del crescente successo di adesioni alla Formula Junior che si valeva di vetture monoposto azionate da motori di serie di 1.100 cc (generalmente Fiat 1100 o Lancia Appia), venne realizzato un raccordo di pista collegante a Nord il rettifilo delle tribune con quello centrale. Detto raccordo, ad andamento sinuoso, diede luogo ad un tracciato che incluse la curva "parabolica" e che misurava 2.385 metri, mentre ora, dopo lievi modifiche risulta leggermente più lungo. Su questo breve tracciato si sono svolte le gare per la formula junior e altre competizioni automobilistiche e motociclistiche minori. Nel 1961 fu anche attuato un importante piano di opere di sicurezza che interessavano l'intero circuito combinato di 10 chilometri e comportavano sistemi di protezione in reti rinforzate e "guard-rails"- accuratamente progettati e realizzati. Nel 1963 fu interamente ricostruita la zona dei box con l'abbattimento del fabbricato esistente che ospitava ventiquattro box di rifornimento e ventidue di rappresentanza. Le opere compresero la realizzazione di una corsia di servizio protetta da antistante muretto, la ricostruzione in posizione più arretrata di trenta box di rifornimento e di altri otto con funzioni tecniche, mentre per la direzione gara fu costruito un edificio a tre piani, con relativi servizi. Frattanto nel 1962 era stato costruito, su richiesta della Federazione Italiana Autoveicoli d'Epoca, un padiglione situato dietro il recinto delle rimesse e destinato ad accogliere autoveicoli e motoveicoli. Si tratta di una costruzione moderna ed architettonicamente originale, con pianta a forma di rombo e copertura costituita da due volte a vela a pianta triangolare. il padiglione occupa un'area di 850 metri quadrati e ospita numerosi modelli normali e da competizione, tra i quali alcuni pezzi rari, a testimonianza dell'evoluzione della teorica motoristica dalle sue origini.
Appartengono al medesimo periodo le opere realizzate per migliorare le condizioni di sicurezza alla curva "parabolica", dove il terrapieno che aveva causato l'incidente mortale di cui fu vittima lo svizzero Spychiger durante la 1.000 Chilometri del 1965 fu arretrato di venticinque metri, mentre l'area compresa tra la pista e il nuovo terrapieno fu trasformata in zona di decelerazione con fondo di sabbia.
Nuove misure di sicurezza s'imponevano nel frattempo in relazione al progressivo aumento delle prestazioni delle vetture. Ciò era dovuto, oltre all'accresciuta potenza dei motori, all'adozione di pneumatici di grande sezione con mescola ad alto coefficiente di aderenza e battistrada liscio, nonché a dispositivi aerodinamici come alettoni anteriori e posteriori che consentivano velocità in curva assai superiori al passato. Le condizioni generali di equilibrio che ne scaturivano in gara avevano determinato a Monza competizioni sempre più accese e pericolose, con raggruppamenti di numerose vetture nelle posizioni di testa; le vetture stesse si erano fatte d'altra parte sempre più leggere e più fragili. Nel 1969 il Gran Premio d'Italia si era concluso in volata; nel 1970 Regazzoni aveva potuto emergere dal gruppo distanziandosi intelligentemente a pochi giri dal termine; nel 1971 si ebbe un altro arrivo in volata fra cinque vetture raggruppate nello spazio di pochi metri. Come si è già avuto modo di sottolineare, questi caroselli avvenivano a medie generali sempre più prossime ai 250 chilometri orari. In conseguenza a questo sviluppo delle vetture e di concerto con la G.P.D.A. (Grand Prix Drivers Association) nel 1972 furono realizzate due "chicanes" che avevano lo scopo di ridurre la velocità all'entrata delle curve più rapide del tracciato, la curva "Grande" o "Curvone", al termine del rettifilo delle tribune, e la curva "Ascari" o curva del "Vialone". Tali "chicanes" avevano una funzione selettiva per vetture e piloti. La prima fu collocata sul rettifilo delle tribune in corrispondenza all'entrata del raccordo junior e consisteva in una esse, sui 24 metri di larghezza della pista in quel punto, mediante due successive isole centrali, delimitate da "guard-rail" e separate da un passaggio largo 9 metri. La seconda fu realizzata all'entrata della curva del "Vialone" e consisteva in una esse di forma allungata, costituita da una curva a sinistra di breve ampiezza e raggio seguita da una curva a destra di maggiore raggio e circa 80° di ampiezza, e infine da una curva a sinistra d'ampiezza di 52° la cui uscita immetteva sul rettifilo centrale. Su questo circuito, che misurava 5.775 metri, la velocità sul giro ottenuta con le monoposto scese a poco meno di 216 km/h. La media più elevata sul giro di questo circuito (223,501 Km/h) fu ottenuta nel 1975 da Clay Regazzoni su Ferrari. Sul medesimo tracciato si disputarono anche altre significative manifestazioni automobilistiche: dalla 4 Ore per vetture Turismo, alla 1.000 Chilometri che tuttavia, aveva perduto il prestigio di un tempo a causa della inopportuna modifica della sua formula e del progressivo disinteressamento delle Case costruttrici. Su questa pista si disputò anche il Gran Premio Lotteria che, dopo essere stato retto dalla formula 2, è stato riservato alle monoposto di formula 3 che hanno fatto registrare risultati tecnici e sportivi di prim'ordine. Successivamente alle "chicanes", nel 1973 venne costruita una nuova tribuna a Lesmo, con struttura in ferro e muratura, in sostituzione della tribunetta installata nel 1948. Le "chicanes" si rivelarono, però, una soluzione di ripiego e determinarono numerosi incidenti e collisioni, sia pure di lieve entità.
D'altra parte, parallelamente alle vetture, all'inizio degli anni Settanta anche le motociclette adottarono pneumatici di grandi dimensioni con mescola ad alto coefficiente di aderenza e più tardi a battistrada liscio che, permettendo ai piloti maggiori inclinazioni laterali, esaltavano le prestazioni velocistiche in curva accrescendo notevolmente il rischio di caduta e quindi il numero degli incidenti.