接着、他进一步阐明，实事求是既是思想方法，又是指导原则，要认识客观规律，不能怕失败。在科学实验中，有时必须经过失败，甚至要经过多次反复，才能成功。工业中要循序渐进，想超越阶段跳过去也是不行的。要坚持不懈，做任何事情不能总是突击，只能在有一定可能性时才能突击。无论成功或失败都要戒骄戒躁，略有所成就，就骄傲起来，固然不好，急躁也容易犯错误。我们大可在现有的工业基础上“自力更生，立足于全国”，搞出一点名堂来。这次专委会的精神，后来成为我国国防尖端事业队伍建设的一项重要指导思想。在研制两弹过程中，当时曾组织上百个部、委、局单位，26个省、自治区和上千个厂、矿、院、校、所，以及各军兵种的有关单位，分工协作，联合攻关，全国落实了大量科研课题和新材料、新设备的成套研制任务。在头两年里，周恩来在西花厅亲自主持了这个委员会的会议达九次之多。周恩来作为“总调度”，举凡中央专委决定的事，哪怕一个零部件的生产，当场拍板，由主管的部长保质、保量、限时完成，中间他还要不断督促检查。就这样，直到我国自制的第一颗原子弹爆炸成功。
一九六四年，准备原子弹爆炸成了科技城和整个试验基地压倒一切的任务。
一九六四年上半年，各项准备工作就绪，进行第一颗原子弹爆炸试验的条件已经成熟。八月，中央军委决定成立首次核试验党委会，张爱萍将军任党委书记，领导实施第一次核试验。周恩来指示张爱萍要不断与15人专门委员会联系，报告试验基地的情况，特别是要确保原子弹在组装、运送和爆炸时的安全。
经过慎重研究，核试验党委决定十月十六日十五时为核爆的零时。国防科委立即派人把这项决定送周恩来。周恩来报告毛泽东主席后同意按选择的零时实施核爆试验。从这天起，周总理办公室同罗布泊试验场开通了电话专线，一天24小时保持畅通。同时，刘杰也一直坐在电话机旁同前线张爱萍直接联系。
十六日上午，聂荣臻来到周总理办公室。许多中央领导同志也都来到那架连着罗布泊试验场的专线电话机旁静静地坐着。试验开始的时候，周恩来决定刘杰负责和在前方的现场总指挥张爱萍保持密切的联系。那场面是多么感人啊！当张爱萍在电话中用激动的声音向刘杰说：“请报告毛主席和周总理，我们的第一颗原子弹已经爆炸成功了。”周恩来听到了后，声音也有些激动，说：“你们能不能肯定是核爆炸？”刘杰说：“张爱萍同志报告说我们的原子弹已经爆炸成功，蘑菇云已见到了。”周恩来说：“好，我立即报告毛主席。”毛泽东听了后也两次要周恩来核实是不是核爆炸。几分钟后，周恩来对刘杰说：“毛主席指示我们再一次证实它是否确定是核爆炸，以便使外国人相信！”刘杰又立即把毛主席的命令传达给张爱萍。经过各种测量，数据证实是核爆炸无疑。周恩来如释重负，随即拿起话筒再次向毛泽东报告。这时，坐在一旁的邓颖超激动得流下了热泪。几个小时后，毛泽东、周恩来在人民大会堂接见大型音乐舞蹈史诗《东方红》全体演出人员时，周恩来庄严宣布：“同志们，告诉你们一个好消息，我国第一颗原子弹已经爆炸成功！”刚开始，听众鸦雀无声，甚至不知所措，接着热烈欢呼起来，长时间地响起了暴风雨般的鼓掌声，与会人员无不激动万分，尽情地欢跳，热烈庆祝我国人民依靠自己的力量制造的原子弹首次试验成功的伟大胜利。周恩来也激动地高声说：“你们愿意怎样庆祝就怎样庆祝，但是，可不要把地板跳塌了啊！”这天晚上，中央广播电台向全世界宣布了这一消息。周恩来以中华人民共和国国务院总理的名义，也致电世界各国政府首脑，郑重声明：“中国政府一贯主张全面禁止和彻底销毁核武器，中国进行核试验、发展核武器，是被迫而为的。中国掌握核武器，完全是为了防御，为了保证中国人民免受美国核威胁。”“在任何时间、任何情况下，中国都不会首先使用核武器。”这一声明，庄严地宣告了中国对于核武器问题的原则立场。不久，在全国人大三届首次会议上，周恩来又说了如下一段话：“我们能不能自力更生地攀登科学技术高峰，这不仅在国外而且在国内都是有人怀疑的。但是，随着我国第一颗原子弹的爆炸，现在应当是扫清一切自卑感的时候了！”世界上的事情有些就那么凑巧：我国第一颗原子弹爆炸那天，恰恰又是不相信中国人能自己制造原子弹的赫鲁晓夫在同一天垮台！那一天，我同孔原、邓典桃正在江西上饶市地区招待所和我们带去参加“四清”的工作队同志一起学习。大家听到上面两个爆炸性的新闻后，都高兴得跳起来。晚上，“四清”工作队和地委的一些同志在招待所开联欢会，庆祝我国第一颗原子弹爆炸成功，也欢呼破坏中苏关系的赫鲁晓夫垮台，全体同志都尽情歌唱《东方红》和《大海航行靠舵手》等歌曲。孔原情不自禁地赤膊上阵表演独特的“双肩摇摆舞”。我就领头扭起陕北大秧歌。
在第一颗原子弹试验成功后，根据毛泽东“原子弹要有，氢弹也要快”的指示，周恩来要求各国防工业部门发扬连续作战的作风，再接再厉，一鼓作气，立即抓紧加强型原子弹和氢弹、导弹的研制，特别是提出将两弹结合试验作为下一步的重点。同时，他要求总参谋部抓紧第二炮兵的组建。一九六六年五月进行的含有热核材料的核试验前夕，周恩来对试验工作作了“要严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失”的指示。他不仅这样要求，而且身体力行，对每一次核试验、导弹试验、发射人造地球卫星，他总要等现场指挥报告了专家、操作人员和主管部门领导三结合的研究结果后，仔细询问可能影响成败的各个关键环节，认真检查各方面的准备工作，才决定是否进行试验。他还要求各主管部门，把各种不利或意外因素都要考虑到，采取最可靠的保险措施。他不仅要求核试验本身万无一失，而且要求核试验的放射性烟尘，不仅对我国人民，也不应对邻国人民造成损害。他还语重心长地告诫大家：“试验关系重大，绝不能有一丝一毫的马虎，我们国家穷，做什么事情都要精打细算，都要考虑到略有失误都会加重人民负担。”“我们反对核讹诈和核威胁，不主张搞几百次核试验。因此，我们的核试验都要从军事、科学、技术的需要出发，都要做到一次试验，全面收效。”一九六六年十二月，青海省代号“二二一”工厂（专门从事制造核武器的工厂）的负责人，给刘杰打来了电话，报告在氢弹零部件的加工过程中，发现某一部件有擦痕。刘杰接到电话后，立即赶到西花厅报告了周恩来。周恩来当即指示，派刘杰乘专机立刻赶去青海调查此事。事关重大，但刘杰一想自己仅是个部级干部，就说：不必坐专机。周恩来回答：“坐专机，就是为了检查工作用的，你们就是要利用争取时间。”刘杰到青海后，经过同专家一起调查，那个部件的擦痕要用放大镜才能发现，是加工过程中留下的痕迹，不是人为用刀刻的，不影响质量。刘杰立刻把这个结论报告周恩来，周恩来才放了心。
一九六七年二月，为赶在法国之前，国防科委对氢弹提前试验进行了可行性研究，决定把首次氢弹试验提前到一九六七年第二季度进行。不久，28个参试单位的几千人进驻核试验基地，试验准备工作全面展开。
经过反复研究，确定六月十七日为氢弹试验的零日。六月十二日，周恩来总理听取了关于氢弹试验准备情况的汇报，告诫参试人员要实事求是，尤其要搞好人民群众的安全转移工作，落实好意外情况下的安全措施。周恩来还指定聂荣臻亲赴现场领导这次试验。
六月十七日，天气晴朗，高空只有一片卷云。驾驶七二六号轰—6飞机的徐克江机组，携带我国的第一颗氢弹起飞了。由于心情紧张，投弹时驾驶员动作失常，氢弹未能在晨八时准时投下。这时，驾驶舱里传来了周恩来的声音，鼓励徐克江机组“保持镇静，果断行动”。20分钟后，飞机绕了一圈又回到投弹区上空。这次一切正常，降落伞准时张开。八点二十分，氢弹降落在预定高度，准时起爆。
我国第一颗氢弹爆炸成功了，科技工作者用实际行动实现了抢在法国之前的誓言。从第一颗原子弹到第一颗氢弹爆炸，苏联用了四年，美国用了七年零四个月，英国用了四年零七个月，法国用了八年零六个月，而我国则用了两年零八个月。正是由于贯彻了周恩来的一系列指示，我国的原子弹、氢弹试验和外国相比，事故最少，成功率最高，耗资也是最少的。
为了打破核垄断，我国在研制原子弹的同时，就把下一步的目标瞄准导弹核武器。一九六四年六至七月，我国连续发射三枚中程运载火箭成功。一九六六年六月三十日，当改进型运载火箭进行考核飞行试验时，周恩来来到火箭发射试验基地。他一下飞机，就详细询问基地的情况，接着，他不顾旅途疲劳，来到发射基地观看了火箭发射试验。这年九月，当我国“两弹结合”试验的工作准备就绪，周恩来又亲自过问试验工作的细节。十月十九日，“两弹结合”试验前夕，周恩来在与二机部、七机部负责人以及一部分科学家开会时，激动地说，“赫鲁晓夫不是说中国十年内搞不出原子弹吗？可我们只用了四年就搞出来了。这是争气弹、争光弹。核爆炸成功后，有人嘲笑我们有弹无枪，无非是说我们光有原子弹，没有运载工具。我们要用导弹把原子弹打出去，用行动来回答舆论的挑战！”十月二十四日，毛泽东、周恩来批准了导弹核武器发射试验实施要求。二十七日凌晨，“两弹结合”试验成功。毛泽东、周恩来都十分高兴，立即向试验场地传达他们的祝贺。周恩来对我国国防尖端和战略武器的研制与发展事业，真可谓是呕心沥血啊！一九七○年初到一九七四年，特别是后两年，周恩来的处境越来越困难。一方面，“四人帮”对他的迫害越来越疯狂；另一方面，癌症对他的折磨，也日益加重。周恩来以超人的毅力，顶着“四人帮”的压力，支撑着极为繁重的内政、外交重负，同时，也从未放松过对我国国防尖端和战略武器的研制。
他对奋力为发展我国尖端事业的科学技术专家和行政领导干部，极尽其保护的责任。对主要厂、矿、企业较早地实行了军管，避免混乱造成的破坏。对林彪提出的重点工厂向大三线搬迁的主张，周恩来坚决顶住了。在这段极其艰难的时间里，他亲自主持召开了20多次专委会议，对我国国防尖端各个领域的发展，做了一系列重大决策性的指示和部署。在我国中远程火箭的技术攻关取得新进展后，一九六五年，钱学森等上书中央，希望早日把人造卫星列入国家任务。周恩来报告毛泽东，采纳了钱学森的建议，并把我国第一颗卫星命名为“东方红一号”。
发射人造卫星是一项复杂的系统工程，卫星本体的研制，地面跟踪系统设备的研制，以及发射试验场的建设等要齐头并进。为此，周恩来部署搞“全国大协作”，并极力排除“文革”的影响，要求全国上下通力合作，以周恩来为首的中央专委还发出“特别公函”，要物给物，要人给人，全力以赴，研制卫星。一九七○年春，“东方红一号”卫星和“长征一号”运载火箭总装完毕，四月一日运抵发射场。卫星地面测控系统第一期工程也如期交付使用。四月十四日晚，周恩来在人民大会堂听取了刚从发射基地返京的钱学森、李福泽、杨国宇、任新民、戚发韧等关于卫星、火箭在发射场测试情况的汇报。四月十六日深夜，他给国防科委负责人打电话说：“中央同意你们的发射计划。
卫星和运载火箭运到发射地后一定要认真地、仔细地、一丝不苟地进行测试检查。从今天起，测试情况每天向我报告。”一九七○年四月二十四日，卫星发射场风和日丽，指挥部决定把发射时间定在晚上九点三十分。下午三点五十分，周总理电告国防科委，毛泽东主席已批准这次发射，希望大家鼓足干劲，过细地做好工作，要一次发射成功。九点三十五分，我国第一颗卫星徐徐升空入轨。十点整，国防科委向总理报告卫星入轨了！周恩来听到卫星入轨的报告后，高兴地说：“准备庆贺！”他立即向毛泽东报告了这一喜讯，而毛泽东在书房里已从收音机里听到了从卫星上发来的清晰洪亮的《东方红》乐曲！毛泽东、周恩来可以说是中国人民托举“两弹一星”的总指挥。
接着，我国自力更生建造核潜艇，二机部负责建造核潜艇动力堆。一九七○年七月，核动力陆上模式堆运行试验准备就绪，中央专委在对模式堆启动提升功率问题进行讨论时，周恩来着重审查了启动运行的安全问题。并在会上指出：这是核动力的起点，也是奠定核电站的基础。在各部门的大力协同下，我国终于建成第一艘核潜艇。在同年的一次专委会上，周恩来听取上海市研制核电站问题汇报时，重申“二机部不能只是个爆炸部，除了生产核弹外，还要搞核电站”。并明确了：我国发展核电，应遵循“安全、适用、经济、自力更生”的方针。从此，我国原子能工业发展的重点转向建设核电站，和平利用核能。一九七四年四月十二日，是周恩来生前主持召开的最后一次专委会议。审查批准了上海核电站工程，即今天已投入运转的秦山核电站的建设方案。也许他已预感到参加专委会的机会不多了，在这次会议上，他忍着病痛作了长篇讲话，对我国尖端事业的发展，提出了许多宝贵的意见。他指出：建设核电站要绝对安全可靠。有关部门要选派好的设计人员支援上海，通过这个工程锻炼一支又红又专的技术队伍；二机部、七机部、国防科委、国防工办要总结经验，要有专人抓这件事；在南方选址要注意防潮、防腐蚀、防风化；要想到21、22世纪，要为子孙后代着想，等等。与会人员眼含热泪记下了他最后的嘱托。
我国的国防科研和尖端工业，在帝国主义封锁和苏联霸权主义卡我们的情况下，没有被窒息瘫痪，在遭受“文化大革命”十年动乱的严重破坏下，没有被中断。反而能够独立自主地继续发展，并为大规模发展尖端科学技术创造了具有中国特色的成功经验，是党中央、毛泽东的正确领导和周恩来高超的组织能力和丝不苟的作风的结果。正是由于五十年代后期至六十年代，我国在发展国防尖端科学和改进常规武器技术方面取得了重大成就，从而保障了建国后几次卫国的局部战争的胜利，使我国在国际上处于举足轻重的地位，在维护世界和平的斗争中，发挥了重要的作用。
今天，我们的国家正处在一个新的历史时期，我军建设的指导思想正经历着一个战略性的转变。我国的国防力量日臻巩固和发展，航空、航天工业、原子工业及核武器的生产，均进入了国际先进行列。中国人民和人民解放军，永远也不会忘记周恩来总理在这方面伟大的历史功绩！我们应当继承周恩来的遗志，进一步把我军建设成为一支强大的现代化、正规化革命军队，为保卫祖国、建设祖国创建新的业绩。
