Реконструкция нефтепровода ведется с 2013 года. Цель проекта — повысить надежность его эксплуатации, сократить количество плановых остановок на регламентное обслуживание, текущий ремонт оборудования и систем. Всего в рамках проекта реконструкции МН Куйбышев — Лисичанск за период с 2013 по 2016 год было заменено 869 км нефтепровода, при этом в 2016 году реконструировано 363 км.

В частности, в декабре 2016 года к действующему нефтепроводу были подключены последние девять из запланированных к замене реконструированных участков. Их общая протяженность составила 86,2 км. Подключение осуществлено в течение четырех дней в период плановой остановки магистрального нефтепровода.

Как пояснили в пресс-службе ООО "Транснефть - ТСД", необходимость масштабной модернизации МН Куйбышев — Лисичанск была обусловлена неудовлетворительным состоянием металла труб, изготовленных и уложенных в 1970-х годах.

Выполнение работ по реконструкции нефтепровода осложнялось особенностями его географического расположения: МН Куйбышев — Лисичанск проходит по Центральной части России и пересекает множество автомобильных и железных дорог, водных преград и коммуникаций, в числе которых газопроводы, аммиакопроводы, кабельные линии связи, высоковольтные линии электропередачи и т. д. Несмотря на все технические сложности, работы выполнены в соответствии с требованиями нормативной и рабочей документации в установленный срок.

По информации ООО "Транснефть - ТСД", в 2017 году планируется подключить последний участок в рамках проекта технического перевооружения — подводный переход основной нитки магистрального нефтепровода через р. Хопер, протяженностью 3 км. Строительство участка началось в 2016 году. В связи с запретом на выполнение любых работ в период нереста и ската молоди рыб из р. Хопер в р. Дон, а также с учетом последовательности работ на резервной и основной нитках нефтепровода, подключение данного участка запланировано на третий квартал 2017 года.