1986年，王永誌和他的同事們共同提出以“長征”2號火箭為基礎，采用先進的捆綁技術，研製新型大推力運載火箭，以爭取進入國際發射服務市場。他們充分考慮了國內的實際發展水平，又大膽地吸收國外航天技術的經驗，提出了這種“長征”2號E火箭的技術途徑和總體技術方案。1988年11月，王永誌已經擔任了中國運載火箭技術研究院院長，卻敢於擔當巨大風險，立下軍令狀，保證在1990年6月30日前把這種新型火箭豎立在發射架上。國家批準了這項任務，而所剩時間隻有18個月了。這是一項多麼緊迫而艱巨的工程啊!作為這個型號的總指揮，王永誌和總設計師王德臣一起，把一個新型號一般需要的四五年研製時間縮短到千年半，科學地安排日程，夜以繼日地拚搏，一個環節一個環節地扣緊實幹，帶領科技人員和工人向時間和風險挑戰。1990年7月16日，第一枚“長征”2號E運載火箭飛行試驗不負眾望，一舉成功，運載能力達到92噸，比“長征”2號丙火箭的運載能力翻了兩番，完全具備了發射重型衛星的國際競爭能力。兩年後，這種大型火箭在發射美製澳大利亞通信衛星中立下戰功，它的崛起讓美國人都折服了。
1987年，王永誌作為組長領導一個7人組成的航天專家委員會，開始進行載人航天必要性的論證，繪製中國載人航天藍圖。1992年，載人航天工程得到國家批準，王永誌被任命為這項跨世紀工程的總設計師，這是一個龐大的係統工程，它由航天員係統、飛船應用係統、載人飛船係統、運載火箭係統、發射場係統、飛行測控係統和著陸回收係統等組成。他主持製定了整個航天載人工程及這7大係統的技術方案和工程進度安排，提出了這項工程的基本任務是：突破載人航天基本技術，進行空間對地觀測、空間科學及技術實驗，提供初期的天地往返運輸器，為載人空間站工程大係統積累經驗。這個計劃的第一個目標，就是發射無人飛船和有人飛船，將航天員安全地送入近地軌道，作一定的對地觀測和科學實驗，讓航天員安全返回地麵。王永誌付出了艱辛勞動和全部精力去實現這個目標。
這時，王永誌赴蘇訪問，特別拜訪了他的老師米申。這位已屆74歲高齡的航天總設計師對昔日的中國學子仍然關懷備至，對他在中國航天領域取得的成就備加讚賞。米申陪同自己的得意門生參觀了“聯盟”號載人飛船、“和平”2號空間站等航天器及有關實驗室，解答了有關載人航天的技術問題。這無疑對王永誌考慮突破載人航天技術的問題有所啟發和幫助。他要做一個像他老師一樣的總設計師，讓中國的載人飛船上天遨遊。
在王永誌的精心策劃和組織指揮下，經過成千上萬科技人員和工人長達7年的艱苦工作，我國載人航天工程進展順利，各個係統研製都達到了預期目標。1999年11月20日，第1艘“神舟”號飛船升空，在太空飛行21個小時後按計劃安全返回地麵。接著，2001年和2002年又有3艘“神舟”號飛船發射成功，並在太空暢遊7天後返回地麵。這些飛船不載人試驗為下一步載人去太空打下了良好基礎。王永誌竭盡他的智慧和能力，開通了載人航天之路。誌存高遠，夢圓飛天，王永誌和他領導的研製集體正在用自己的拚搏努力，迎接飛船把中國人送上太空那一天的到來。