L'invention a trait à un procédé de préparation d'un combustible comprenant une solution solide d'oxyde d'uranium et d'au moins un actinide mineur et éventuellement de plutonium et/ou de thorium de composition prédéterminée comprenant successivement les étapes suivantes : a) une étape de mise en contact d'une poudre d'oxyde(s) d'uranium, d'au moins une poudre d'oxyde d'actinide(s) mineur(s) et éventuellement d'une poudre d'oxyde de plutonium et/ou d'une poudre de thorium; b) une étape du compactage sous forme d'au moins une pastille du mélange obtenu en a); c) une étape de traitement thermique de la ou les pastilles obtenues en b) dans des conditions efficaces pour l'obtention de la solution solide susmentionnée; d) une étape de broyage en poudre de la ou les pastilles obtenues à l'issue de l'étape c); e) une étape de compactage sous forme d'au moins une pastille de la poudre obtenue en d); f) une étape de frittage de la ou les pastilles obtenues en e).