1980年5月9日，新華社發表了中國向南太平洋預定海域進行發射遠程火箭試驗的公告，引起世界矚目。屠守鍔整整等了這次飛行試驗9年，也努力奮戰了9年。在這9年中，他度過了無數不眠之夜，還經常深入到研製和試驗的工作現場，隨時精心分析和解決新發現的各種技術問題，不放過任何細枝末節。為了提高火箭的可靠性，解決火箭的一些技術關鍵，他深入到各個研製和試驗基地，大江南北，大漠高原，到處都留下了他艱辛的足跡。洲際導彈身上的數以萬計的零部件必須全部處於良好的工作狀態，哪怕有一個接觸點出現毛病，都可能造成發射失敗。屠守鍔帶著各個崗位的人員進行嚴格的檢查，查出了幾根多餘的銅絲，把任何一點隱患都消除在發射之前。即使在率隊奔赴酒泉發射基地的列車上，他還在思考著每一次方案決策、每一項技術措施、每一個薄弱環節……在發射基地，他身著工作服，在導彈測試陣地和發射陣地，在測試間和塔架前忙碌檢查，做到慎之又慎，細之又細，不放過一個疑點。當洲際導彈在發射台上豎起來之後，他甚至不顧連日勞累，爬上數十米高的塔架，做最後的臨射檢查，並胸有成竹地寫下了千鈞之重的“可以發射”四個字。當這枚洲際導彈呼嘯騰空，越過赤道，準確命中萬裏之外的預定目標時，屠守鍔這個名字也隨之傳向世界，享譽全球。
在人們歡慶洲際導彈發射成功的時候，作為總設計師的屠守鍔又不聲不響地紮進了新的工作中，分析研究各個方麵報來的數據，冷靜地思考著那些還沒有解決的問題，探索著新的目標。他不喜歡出名，不愛拋頭露麵，對鮮花掌聲、讚揚祝賀不屑一顧，樂於不動聲色，甘於默默奉獻，隻是在進一步考慮洲際導彈如何盡快定型，如何改作航天運載工具。他根據衛星發射的需要，又主持了對“長征”2號火箭的適應性改進，提高其運載能力和技術性能。他在此基礎上研製成功的“長征”2號丙運載火箭，自1982年投入使用以來，連續十多次成功發射科學試驗衛星和國土普查衛星，在國民經濟建設中發揮了重要作用。
屠守鍔從國家高科技發展戰略出發，研究了開發航天技術將帶來的巨大經濟效益，能夠極大地促進經濟的發展。因此他提出應像在南極建立自己的工作站那樣，早下決心開發空間技術。他令人信服地例舉了發展衛星對普及全民教育、綜合開展國土普查、準確預報天氣、進行空間生產等帶來的巨大效益，提出了進一步發展航天技術的策略和途徑。1986年，他支持年輕航天專家提出研製大推力捆綁式火箭的設想，認為運用先進的捆綁技術是立足我國現有技術成果，高速度、少投資發展大型運載火箭的最佳途徑。經過大家的努力，我國運載火箭技術獲得了一次飛躍，將近地軌道的運載能力一下就提高了三倍，開辟了空間開發和國際商業發射的廣闊前景。
在我國航天技術的發展中，屠守鍔做出了傑出貢獻。但他對如此輝煌的成績，仍以那樣從不突出自己的平常心態，謙遜地說：“我不過是參加工作早了一點，得到了機遇，把我放到了這個位置，換成別人也會做出這樣的成績。我不認為自己做了什麼了不起的事。”他從總設計師崗位退下來後擔任了高級技術顧問，但從不言“退休”二字，仍然在為中國航天描繪壯麗的藍圖。早在1990年“長征”2號捆綁式火箭研製發射成功之後，他對中國航天的未來滿懷激情地說：“以我國現有的技術基礎，隻要稍加改進，就有能力把載人飛船送到軌道上去，這一天為時不會太晚。”果然，屠守鍔為載人航天工程獻計獻策，“神舟”號試驗飛船已經上天遨遊了。
通天之路是無止境的，屠守鍔還在這條路上奮力跋涉，一定會達到更光輝的頂點。