原子弹成功爆炸之后，我国的氢弹研制也迅速的提上了日程。这一时期，美苏等国派遣的大量间谍对我核试验基地进行多起特务侦查，我公安部门通过缜密的分析终将其侦破，确保了核试验基地的安全。在钱学森的主持下，两弹结合的研制也加快了步伐。这年12月，钱学森、钱三强、张爱萍等人向聂荣臻汇报了两弹研制的情况。1964年12月21日，第三届全国人大第一次会议在北京召开，正是在这次会上，周恩来在《政府工作报告》中首次提出了在我国实现四个现代化的问题。而后，一向反对祝寿和做生日的毛泽东打破常规，破例宴请一些中央领导人和一些劳模、科学家，其中就包括钱学森为代表的研制导弹核武器的科学家。1965年1月，钱学森正式向国防科委和国防工办提出制定人造卫星研究计划的建议。聂荣臻作了批示，周恩来高度重视，指示组建卫星研究院。