Cieślak grał następnie w Tragicznych dziejach doktora Fausta Marlowe’a (premiera: 23 kwietnia 1963 w Opolu) w reż. Jerzego Grotowskiego, wcielając się w role Wagnera, Waldesa i Benwolia, gdzie zwrócił na siebie uwagę sceną szaleństwa Benwolia (oszalały bohater przewracał ciężkie, drewniane stoły i podesty, co wymagało ogromnej siły i zarazem precyzji, by nie zranić siedzących tuż obok widzów).
W 1964 roku w przedstawieniu Studium o Hamlecie (premiera: 17 marca 1964 w Opolu) opartym na tekstach Szekspira i Wyspiańskiego (reż. Jerzy Grotowski) interpretował między innymi role Ducha Ojca i Rozenkranca oraz pełnił funkcję asystenta reżysera.
W 1965 Teatr Laboratorium przeniósł się do Wrocławia.
Po realizacji Studium o Hamlecie rozpoczął się okres bliskiej i intensywnej współpracy Cieślaka i Grotowskiego związany ze spektaklem Książę Niezłomny Calderona – Słowackiego (rola Don Fernanda, premiera 25 kwietnia 1965). Jej efektem była wielka, legendarna kreacja, stanowiąca pierwszą realizację aktu całkowitego. Prezentacje przedstawienia w czasie występów zagranicznych Teatru Laboratorium w drugiej połowie lat 60. zapewniły Cieślakowi międzynarodową sławę i status ikony współczesnego teatru. Jego pozycję umacniał też udział w prowadzonych przez Grotowskiego pokazach pracy i kursach warsztatowych (m.in.