국무원을 대표하는 국무총리는 국무위원 임면권과 행정각부 장관 임면권, 국무원령 발령권, 의안 제출권 및 행정각부 지휘감독권, 민의원 해산권, 긴급재정명령권 등의 권한을 갖게 되었다.
반면 국무총리에게는 행정부의 수반으로서 강력한 권한을 부여하였다. 행정권은 국무원에 속하였는데(제68조), 국무총리는 국무원을 대표하였다(제70조 제3항). 또한 국무총리는 국무위원 임면권(제69조 제5항)과 행정각부 장관 임면권(제73조), 국무원령 발령권(제70조 제2항), 의안 제출권 및 행정각부 지휘감독권(제70조 제3항), 민의원 해산권(제72조), 긴급재정명령권(제57조) 등 중요한 권한을 갖게 되었다. 1960년 11월 29일에 이루어진 제4차 헌법개정은 3･15부정선거와 관련된 반민주행위자 처벌근거 마련을 위한 것으로(부칙) 국무총리제 주요 내용은 제3차 헌법개정의 내용과 변화가 없었다.