בין 1964-1965 הוציאו הסופרימס חמישה להיטים בזה אחר זה אשר כולם הגיעו למקום הראשון בצעד הפיזמונים, "Baby Love", "Stop! In the Name of Love", Come See About Me ו"Back in My Arms Again".
ההופעות הטלוויזיונית החיות שליוו את יציאת השירים היו כולן בעלות כריאוגרפיה מדויקת ושופעות בסטייל.
אחרי 1965 לא כל הסינגלים שהוציאו הסופרימס הגיעו למקום הראשון , אך הם כולם הצליחו מאוד. כתיבת השירים והפקתם הייתה מגוונת דיה אך מאידך גם אפיינה את תדמיתה המוסיקלית של הלהקה. אחד הלהיטים הגדולים שלהן באותה תקופה היה "You Keep Me Hangin' On ".
ב-1967 הלהקה הייתה אומנם בשיא הצלחתה אך מאחורי הקלעים היו בעיות. שאר האומנים אשר היו חתומים במוטאון הורגישו שהם ניזנחים לטובת הסופרימס, בנוסף לכך בתוך הסופרימס עצמן חשו החברות האחרות שהן נדחקות לצללים בעקבות מה שנראה כהתנהגות לא מקצועית.
באלארד עוזבת וסידני בירדסונג מחליפה אותה. לאחר עזבתה של באלארד משתנה שם הלהקה לדיאנה רוס והסופרימס.
ב-1969 אחרי שהסופרימס מוציאות את להיטן "Someday We'll Be Together", רוס עוזבת את הלהקה ופותחת בקריירת סולו.