归国之后的钱学森，潜心于自己的研究领域，多年来默默付出，为中国的导弹事业贡献了自己的力量。

归国之后的钱学森，由于研究领域的敏感性，许多工作迄今仍不为公众所知。

但众所公认，尽管在钱学森归国前后，邓稼先、钱三强、王淦昌、钱伟长、赵忠尧、郭永怀、吴仲华等科学家在推动研制两弹一星上做出了相当多的工作，完成了理论和结构设计，但促成中国研制的火箭可以在技术上与美苏相抗衡，关键性的领军人物是钱学森。

仅仅归国3个月，钱学森就和钱伟长一道创立了科学院力学研究所，着手为中国培养第一代航空航天专家。他参与编制了全国科学技术发展远景规划，选择原子能、喷气技术、电子计算机、半导体、无线电电子学、自动化技术为国家最重大最紧急的发展方向。

他推动创建了有“中国火箭和导弹的摇篮”之称的国防部第五研究院，并担任院长。作为组织领导者，他参与了中国第一枚近程导弹、第一枚中程导弹、导弹核武器、第一颗人造卫星、第一颗返回式人造卫星和第一枚远程运载火箭的研制和发射。