12月26日，國防部長彭德懷元帥在陳賡的陪同下，會見錢學森，商談研製導彈事宜。
1956年45歲
1月6日，中國科學院力學研究所籌備組召開了全所人員大會。會上，錢學森作了題為“關於力學研究方法”的講話。
1月16日，陳毅副總理親筆簽署批複了中國科學院《關於成立力學研究所的報告》。隨後，中國科學院發文，任命錢學森為力學研究所所長，錢偉長任力學研究所副所長。
1月，在陳賡大將的安排下，錢學森在北京給在京的軍事幹部作報告：《關於導彈武器知識的概述》，連講三場。
1月30日至2月7日，中國人民政治協商會議第二屆全國委員會第二次全體會議在北京召開。錢學森成為新增全國政協委員。
2月1日，毛澤東舉行盛大宴會，宴請全國政協委員。毛澤東請錢學森坐在他的身邊。
2月17日，按照周恩來總理的意見，錢學森向國務院遞交《建立我國國防航空工業的意見書》——當時為保密起見，用“國防航空工業”這個詞來代表火箭、導彈。錢學森就發展中國的導彈事業從領導、科研、設計、生產等方麵提出了建議。
5月，在毛澤東主持討論《1956年至1967年全國農業發展綱要草案》的最高國務會議上，毛澤東第二次接見錢學森。
6月，應蘇聯科學院邀請訪問蘇聯。
10月8日，錢學森任院長的國防部第五研究院成立。
1957年46歲
所著《工程控製論》榮獲中國科學院1956年度科學獎金(自然科學部分）一等獎。
2月18日，國務院總理周恩來簽署任命書，任命錢學森為國防部第五研究院院長，後兼任該院一分院（今中國運載火箭技術研究院）院長。
當選為中國力學學會第一屆理事會理事長。1982年當選為中國力學學會名譽理事長。
9月7日起作為中國政府工業代表團成員，考察了蘇聯的導彈基地，與蘇聯的導彈專家進行了交流，訪蘇一個多月。
在中國科學院第二次學部委員（院士）大會上，被增聘為中國科學院學部委員（院士)。
在法國巴黎召開的國際自動控製聯合會成立大會上，當選為該會第一屆理事會常務理事。
1958年47歲
年初，向組織鄭重提出入黨要求。
參與創建中國科學技術大學，任近代力學係主任。
8月，主持起草了一份給黨中央的報告，說明發射人造地球衛星對於推動尖端科技發展的重要意義。
10月27日，毛澤東參觀中國科學院科學成果展覽會，並第三次接見錢學森。
1959年48歲
1月5日，中國科學院黨委通知力學所黨總支：錢學森“已被接收為中國共產黨預備黨員，預備期一年，自1958年10月16日至1959年10月16日”。
當選第二屆全國人民代表大會代表，後來相繼當選為第三、四、五屆全國人民代表大會代表。
11月12日，力學所所辦支部大會一致通過錢學森轉正。從此，錢學森成為中國共產黨的正式黨員。
1960年49歲
3月，改任國防部第五研究院副院長，並不再兼任該院一分院院長。
9月，中國第一枚“1059”仿製的近程地對地彈道導彈在錢學森領導下總裝圓滿完成。
11月5日，“1059”導彈發射成功。
1961年50歲
當選為中國自動化學會第一屆理事會理事長。
領導研製中國自行設計和製造的“東風二號”中近程地對地導彈。
1962年51歲
3月21日，“東風二號”導彈首次發射失敗。錢學森負責調査、總結工作。開始研製經過改進的“東風二號”中近程地對地導彈。
《物理力學講義》出版。
1963年52歲
《星際航行概論》出版。
9月，改進後的“東風二號”中近程地對地導彈完工。這項工程包括二十二個係統，經嚴格驗收，全部合格。
1964年53歲