Центральный институт и его филиалы по всему СССР как генпроектировщики электростанций собственными силами выполняли примерно 50 % изыскательских и проектных работ по электростанциям; остальные работы из-за большой сложности часто возникающих проблем при проектировании и ответственности в части безопасности АЭС выполнялись субподрядчиками. В основном это были узкопрофильные проектные, научно-исследовательские и конструкторские организации. Например, обоснование проектов сложных гидротехнических сооружений выполнялось, как правило, ВНИИГ им. Веденеева; проекты подключения к энергосетям – Энергосетьпроектом. Эти организации привлекались даже там, где Теплоэлектропроект самостоятельно мог решать возникающие проблемы.
Теплоэлектропроект сам выполнял работы по геофизике и сейсмологии, но, учитывая важность проблемы, всегда получал от Института физики земли необходимые консультации.
Опыт создания первой АЭС в мире и параллельно выполнявшиеся работы над другими более мощными энергоблоками показали, что АЭС должна проектироваться как единое целое. В результате генеральным проектировщиком последующих энергоблоков был назначен институт «Теплоэлектропроект», в последующем переименованный во Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт «Атомтеплоэлектропроект» (АТЭП) Министерства энергетики и электрификации СССР.
В 1955 г. Институту было поручено выполнение проектов первых крупных промышленных АЭС в СССР и за рубежом: с водо-водяными реакторами вблизи Воронежа (Нововоронежская) и с уран-графитовыми реакторами в районе Свердловска (Белоярская). Работы по Нововоронежской АЭС выполняло Московское, а по Белоярской – Ленинградское отделение института. С учетом этой направленности отделений проектирование АЭС «Райнсберг» было поручено Московскому отделению (МоТЭП), а А-1 «Богунице» – Ленинградскому (ЛоТЭП) отделению. Опыт создания и эксплуатации реакторных установок, используемых в СССР в целях обороны и для ледокола «Ленин», там, где это было необходимо, учитывался путем привлечения для консультаций или решения отдельных проблем организаций, проектировавших названные установки.
Как были организованы работы, можно показать на примере АЭС «Райнсберг». Технический проект АЭС выполнялся коллективом, состоящим из специалистов института «Теплоэлектропроект» (СССР) и «Энергопроект» (ГДР). При этом специалисты ТЭП выполняли функции генерального проектировщика, а также проектные работы, связанные с оборудованием советской поставки и с ядерной частью, специалисты ГДР – по строительной части, площадке строительства, вспомогательным сооружениям и т. д. Технический проект рассматривался и утверждался в компетентных организациях Советского Союза, а затем у заказчика в ГДР. При выполнении рабочих чертежей объем работ немецких специалистов был существенно увеличен с учетом спецификации строительных и монтажных работ в условиях ГДР.
В соответствии с контрактами ВО «Атомэнергоэкспорт» до конца 70-х годов все проекты для зарубежных АЭС выполнялись Московским и Ленинградским отделениями института «Теплоэлектропроект», так как они имели наибольший опыт в атомной энергетике. Учитывая постоянно увеличивающуюся нагрузку указанных отделений, выполнявших проекты как для отечественных, так и зарубежных АЭС, к некоторым работам стали привлекать другие отделения института: Горьковское, Киевское, Уральское и Харьковское отделения, которые до этого специализировались на конкретных видах проектных работ, что повысило производительность труда и, главное, качество проектных решений. Таким образом, проект каждой АЭС всегда являлся результатом коллективного творчества нескольких отделений института, хотя генеральным проектировщиком оставалось одно из отделений института.
Центральный институт стал генеральным проектировщиком АЭС, планировавшихся к сооружению по межправительственным соглашениям в ГДР и НРБ, Ленинградское отделение – в ЧССР, Финляндии, на Кубе, в Румынии, Польше и Корее (КНДР), Киевское отделение – в Венгрии.
После аварии на Чернобыльской АЭС был сделан вывод о необходимости концентрации проектирования всех АЭС в отдельной проектной организации. В соответствии с предложением Государственного комитета СССР по науке и технике Совета Министров СССР в 1986 г. Минатомэнерго СССР создал научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт «Атомэнергопроект». Новый институт стал генеральным проектировщиком по всем АЭС, построенным и строящимся в СССР и с его участием за рубежом. Коллектив института был укомплектован специалистами, работавшими в области атомной энергетики в различных организациях Минэнерго, Минсредмаша и Минатомэнерго СССР.