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. % по отношению к сырью, содержащего вольфрам, железо и никель при соотношении 90 мас. %, 7 мас. % и 3 мас. % соответственно, в том числе при использовании в качестве катализатора нанопорошка сплава вольфрам-никель-железо марки ВНЖ 7-3 или смеси нанопорошков вольфрама, железа и никеля. Технический результат - увеличение выхода бензиновых и дизельных фракций с низким содержание асфальтенов в продуктах крекинга и высоким октановым числом бензиновой фракции.