钱学森回到北京后，彭德怀请他谈话，希望先搞出短程导弹。叶剑英元帅请钱学森到家里作客，席间谈得兴奋，叶剑英拉起钱学森就去找周恩来。周恩来交给钱学森一个任务，让他把想法写成书面意见。1956年2月，钱学森起草了《建立我国国防航空工业的意见书》，呈给中央。毛泽东亲自在菊香书屋会见了钱学森，对他的意见书倍加赞赏。这一时期，钱三强和刘杰等人起草了《关于我国制定原子能事业计划的一些意见》，后又修订成《关于1956-1957年发展原子能事业计划大纲(草案)》。我国研制原子弹、导弹的大幕终于徐徐拉开。
1956年2月28日，赫鲁晓夫致信毛泽东，表示对中国原子能事业提供全面援助。
3月14日，军委扩大会，周恩来请钱学森给元帅、将军们讲发展导弹的技术和规划。会议决定成立航空工业委员会。会后，周恩来宴请钱学森。
4月13日，航空工业委员会成立，聂荣臻为主任，黄克诚、赵尔陆为副主任。
同年春天，周恩来指导制订了《1956年至1967年科学技术发展远景规划纲要》。
同期，台湾蒋介石集团频繁出动侦察机骚扰大陆，我空军积极应敌。
1956年10月8日，从事导弹研制的国防部五星红旗迎风飘扬分集剧情介绍 第五研究院成立，钱学森任院长。11月16日，从事核武器研制的三机部成立，宋任穷任部长，刘杰、钱三强等任副部长。原子弹、导弹研制正式启动。
周恩来招待钱学森等人，钱学森向周恩来介绍从美国自费回国的郭永怀。几天后，郭永怀到力学所任副所长。
聂荣臻元帅主动要求主管军工生产和部队装备工作，担任国防科委主任，兼任国家科委主任。11月，他就任副总理，分管自然科学和国防工业、国防科研，从此，聂荣臻元帅与中国的两弹一星事业结下了不解之缘。
新机构的成立，迫切需要人才，钱学森为此不断奔波，但他要的人才大多没有到位。钱学森说：“导弹、火箭的事还要不要搞了?要搞，就应该赶快着手调人，不能再拖了。”聂荣臻专门找周恩来汇报，周恩来爽快表示，需要哪些人，提出名字，他来批。在周恩来和聂荣臻的直接指导下，日后成为两弹一星元勋的屠守锷、黄纬禄、姚桐斌等人来到了五院。
钱学森同孙继先陪同苏联专家盖杜柯夫将军赴大西北考查并选址导弹试验基地。
