在實驗部，鄧小平親切會見了為中國原子彈、氫彈事業做出突出貢獻的科學家王淦昌。
王淦昌，1960年12月24日從杜布納聯合原子核研究所回國後，立即奔赴核基地，投入核武器的研究工作。1963年他在221廠實驗基地成功地進行了一係列實驗和驗證，為核武器的生產打下了可靠的基礎。鄧小平一再勉勵王淦昌等科學家要為國家核工業的發展出力，鼓勵他們大膽探索，充分發揮他們的才幹，並要求基地領導為知識分子創造良好的工作、生活環境。
視察中，鄧小平十分關心基地的建設和正常運轉。當他踏進廠區，看到前來歡迎的人群時，生怕因自己的到來影響正常的科研和生產秩序，當得知都是不值班的職工和家屬時，才安下心來。陪同鄧小平視察的薄一波告訴基地負責人，小平同誌這次來隻是走走看看，不要驚動太大。
看到廠區樹少，鄧小平一再提出要多種些樹，多組織職工家屬生產，提高生活用品自給率，改善生活。鄧小平還視察了生產部及1分場102車間。
每到一地，他都談到要充分發揮知識分子的作用。在102車間，鄧小平誇獎工程師、車間主任沈國鋒年輕、有活力，並要求221廠領導注意發揮3000多名科技工作者的作用。
視察結束後，應廠領導要求，鄧小平欣然為核基地題詞：“高舉毛澤東思想偉大紅旗，遵照毛主席指引的方向，奮勇前進——別人已經做到的事，我們要做到；別人沒有做到的事，我們也一定要做到。”
就在鄧小平這次視察結束的8個月後，核基地按預定方案進行了氫彈原理試驗；14個月後，也就是1967年的5月，製造出第一顆氫彈；1967年6月17日，成功地進行了我國第一顆導彈空投氫彈試驗。
3月31日，回到蘭州的鄧小平聽取了中共新疆維吾爾自治區第一書記王恩茂有關新疆情況的彙報。鄧小平說，西北地區的關鍵問題是農業，不是工業。新疆發展大有可為，經濟搞好了，就是軍事上的準備。軍事上的準備，除了辦幾個地方軍工廠外，還要搞民兵。新疆生產建設兵團要搞民兵師。
4月1日上午，鄧小平在餘秋裏、穀牧和西北局書記王林、青海省委第一書記楊植霖、寧夏回族自治區第一書記楊靜仁、一機部副部長白堅、甘肅省委第一書記汪鋒的陪同下視察了蘭州石油化工機器廠。
鄧小平等到廠門口下車後，受到了全廠4000多名職工和2000多名師生的夾道歡迎。
鄧小平在機器廠廠長張居慶等人的陪同下，參觀了工廠的兩個主要生產單位：鑽機分廠和容器分廠。
走到鑽機分廠前，鄧小平問道：“你們建廠10年了，建廠時間很長了。”
張居慶回答說：“是，建廠10年了。”
“我前兩年來過，那時候什麼東西也沒有搞成。”鄧小平說。
“去年12月5日，工廠已正式交付國家驗收。”張居慶答。
當看見夾道歡迎的人群中有很多小學生時，鄧小平問：“這些小孩是學生嗎？”
廠黨委副書記楊世傑說：“是我們廠子弟小學的學生。”
“小學是自己辦的嗎？”
“是自己辦的。”
到了分廠後，鄧小平沒有去辦公室，就在車間聽取廠裏的彙報。
廠技術人員以圖表方式介紹了工廠的生產指標、1965年試製成功的幾種有代表性的重要產品和今年正在試製的幾種重要新產品。
在彙報到主要技術經濟指標時，廠總工程師董其璞說，去年全廠的全員勞動生產率是8400多元，今年每個人要達到1萬7千元。
鄧小平聽了之後，非常興奮地說，啊，1萬7！
當彙報到今年試製工廠自己設計的4000米鑽機的機械化程度較高，操作人員隻要七八個，比蘇聯設計的130鑽機少近一半時，鄧小平連連點頭說，好！好！
在車間，鄧小平看到一些青年人在幹活，問道：“這些是不是學生？”
陪同人員說：“是半工半讀的學生。”
“他們怎麼勞動？”
“三四年級一禮拜勞動，一禮拜學習，一二年級四小時學習，四小時勞動”。
在去容器分廠的路上，鄧小平問：“一台鑽機賣多少錢？”
張居慶說：“一百多萬元。鑽機上麵的配套件要幾十萬元，我們自己生產的零部件幾十萬元。”
又問：“現在試製的4000米鑽機賣多少錢？”
“正在試製，要生產完了才知道。”
“你們一年生產多少台鑽機？”
“設計水平75台。能提升75噸的25台，能提升130噸的50台。現在品種有變化，過去沒有生產過4000米鑽機。將來還要突破洋框框。將來生產多少台，還要看國家需要。”
“你們計劃一年生產多少台？”
“我們準備將來一年生產100台。”
鄧小平對身旁的一機部副部長白堅說：“100台太少。這樣的廠是不是全國隻有這麼一個？”
“是，隻這一個。上海有個石油配件廠，隻能生產些配件。”白堅回答說。
鄧小平連連說：“100台太少了！太少了！”
來到容器廠後，餘秋裏高興地喊道：“大廠房、大家夥！”然後他仔細觀看了電渣焊焊接的高壓加氫換熱器，向鄧小平介紹說：“總書記，這個好，這麼厚！（用手比劃了50毫米）”當餘秋裏介紹大型四輥彎板機全國就這麼一台時，鄧小平問道：“這台設備是誰製造的？”還問工人“好不好用？”
在容器廠，鄧小平聽取了職工“三查”、反浪費的情況介紹後比較滿意，還參觀了4000噸水壓機。
視察結束後，鄧小平與全廠五好職工、先進生產工作者及一部分幹部合影留念。臨走時，廠長張居慶說：“總書記對我們有什麼指示？”
鄧小平說：“沒什麼。很好，你們廠潛力很大。”
4月3日，鄧小平和李富春、蔡暢等來到了他們闊別已久、曾經生活和戰鬥過的地方、中國革命聖地——延安。
當天，他們參觀了延安革命紀念館陳列室、棗園、楊家嶺、王家坪等多處革命舊址。他十分關心延安紀念館的建設，對解決和擴大館室場地、設施、內容、照明等都作了許多指示。他還對展室內容中一些有關曆史事件、照片、說明、文物作了詳細的回憶和訂正。
4日上午，鄧小平聽取了中共延安地委的彙報。
當彙報地全區去年集體儲備糧2700萬斤時，鄧小平算了一筆賬：“一年2700萬斤，5年就是1億幾千萬斤，這就很好。”
地委負責人彙報說，去年全區農民除糧食外，每人可分到現金25元左右。鄧小平接過話頭說：“不錯了，加上糧食的收入，這樣平均起來就60元左右，比關中還好啊！”
彙報到工業情況時，鄧小平說：“擺工業，主要是看農業情況如何，農業情況好了工業才能上去。工業要根據農業情況的好壞來決定擺多擺少。擺多了，看起來好看，負擔大。內蒙工業擺多了，現在糧食不夠了。工業要有些，但主要是為農業服務的，如農副產品加工工業。人家來延安參觀，不是來看這些，主要是看艱苦奮鬥。蠶絲廠是可以的，這也是為農副業服務的。”
李富春插話說：“主要是為農業服務的，小型的。”
鄧小平接著說：“大工業也要擺，糧食上來後，每人到1000斤，特別是樹長起來後，有了樹可以隱蔽。你這兒是三線，延安以南將來還是要擺些的。不愁沒東西擺，農業局上去了擺大的可以。儀表不一定放在這兒，可擺在三原一帶。目前延安擺小型的，為農副業服務的。請地委、西北局考慮。不要為了參觀，擺廠子，參觀，人家不看這些。”
說到這裏，鄧小平喝了一口水，又說：“從電影上看，你們這兒窯洞很漂亮（指棗園窯洞），實際上沒有那樣漂亮，保持本色很好，就這樣，人家來看艱苦樸素。”
最後，鄧小平說：“你們這兒很好嗎，農業情況很好嗎，你們紮紮實實地搞那麼幾件事，很好。”
聽完了彙報，鄧小平等還到市場山上看了看農田。
下午，鄧小平等接見了延安地、縣黨、政、群、工、商、學各級幹部和工人士兵、學生等1萬多人，並和地、縣兩級黨政幹部400多人合影。
當天，鄧小平等乘飛機離開延安回到北京。