Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к переработке тяжелого нефтяного сырья, и может быть использовано для получения бензиновой и дизельной фракций. Описан способ переработки тяжелого нефтяного сырья термокрекингом при температуре 450-500°С в течение 30-100 мин, в присутствии наноразмерного порошка катализатора в количестве 0,01-0,10 мас.