gf.jpg){kind=link}
Lloyd i redaktor Gerry Davis wpadli wreszcie na intrygujący pomysł wypisania pierwszego Doktora – zdecydowali, że skoro jest on kosmitą, będzie miał siłę, by przemienić swoje ciało, kiedy się ono 'zużyje' albo poważnie okaleczy. Proces ten miał się nazywaćrenewal (pl. 'odnowa'), ale później w mitologii serii stał się znany jako regeneracja. Kiedy Wiles zamierzał już szukać aktor, który będzie umiał naśladować charakter Hartnella, Lloyd i Davis zadecydowali jeszcze, że Doktor przemienia się nie tylko zewnętrznie, ale i wewnętrznie. W ten sposób wybór padł na Patricka Troughtona, który po raz pierwszy wystąpił w listopadzie 1966 roku, po przemianie Doktora Hartnella na końcu epizodu The Tenth Planet. Ten odcinek zapisał też kolejne czarne charaktery w świadomości widzów –Cybermeni, których podobnie jak Daleków Doktor nie raz jeszcze później spotykał. Troughton grał ogólnie rzecz biorąc w inny, lżejszy sposób, jego Doktor miał zabawny sposób bycia, a mimo to jak zawsze odczuwający silną nienawiść do wszelkiego zła i ochotę do niesienia pomocy. Czasami jednak pokazywał też drugą, ciemną stronę swojej natury manipulując swoimi towarzyszami i ludźmi wokoło dla własnej korzyści (co widać w The Tomb of the Cybermen i The Evil of the Daleks). Gerry Davis opuścił program pod koniec czwartego sezonu i został zastąpiony przez Petera Bryanta. Kilka miesięcy później, Lloyd także odeszła, a Bryant został wybrany na nowego producenta. Przełożonym Bryanta i redaktorem został Derrick Sherwin (chociaż wcześniej to Victor Pemberton uzupełniał pracę Bryanta dotyczącą odcinka The Tomb of the Cybermen).
Troughton pozostał w serialu przez trzy sezony, aż do 1969, ostatecznie zmęczony nawałem pracy w regularnej serii. Przez ten czas oglądalność Doctora Who znacznie spadła, ale nowy redaktor Terrance Dicks zaprzeczył pogłoskom, że odbywają się jakieś rozmowy nad zakończeniem serialu na szóstym sezonie w 1969 (pomimo że jego słów nie potwierdzili Bryant, Sherwin i dyrektor David Maloney, a dokumentacja sugerowała, że byłoby to możliwe w razie problemów z serią pod koniec siódmego sezonu po roku 1970). Budżet serii był ostatnio bardzo naciągnięty z powodu kosztów egzotycznych zespołów, kostiumów i podróży, gdyż Doktor odwiedzał wciąż nowe miejsca, więc Bryant i Sherwin (od niedawna działający jako wspólnik producenta, mimo że BBC nie była zadowolona z takiej sytuacji) wymyślili pomysł na redukcję kosztów programu przez przeniesienie wszystkich przygód Doktora na Ziemię. Działałby on jako Naukowy Doradca organizacji nazywanej w skrócie UNIT, czyli Wywiad Oddziałów specjalnych Narodów Zjednoczonych (United Nations Intelligence Taskforce), dbający o obronę Ziemi przed inwazją obcych. To posunięcie zostało wypróbowane w szóstym sezonie, w historii The Invasion, a sezon zakończył się przez pojmanie Doktora przez jego własną rasę, Władców Czasu i skazany na zesłanie na Ziemię oraz ponowną przemianę jako karę za wtrącanie się w sprawy innych ras. W ten sposób Doctor Who kończy szósty sezon, a przy okazji też erę filmu czarno-białego. Od tego czasu we wszystkich programach BBC1 kręcono już w kolorze.