在那樣的局面下，能發出批評奪權派的聲音已經很不容易了，更難能可貴的是，他還把一些處境困難的中央專委委員接到中南海保護起來。這期間，周恩來還囑咐秘書轉告受到沖擊的二機部部長劉傑堅持住，不能承認反黨、反社會主義。
張愛萍曾回憶："恩來同志如同保護許多同志一樣竭盡全力救我于水火。在羅瑞卿同志突遭厄運時，恩來同志派我去大西北基地指揮第三次原子彈試驗，這當然是工作的需要，但也有很濃的保護色彩。在揪斗成風時，他又任命我為總理聯絡員，在國防科技工業領域處理部院合並的事宜，這雖然也是勢在必行，但也有讓我避開風口浪尖的意圖。可是，我終于在他力不能及的情況下，被投入了一個秘密監禁人的地方，被扣上了一長串置人于死地的大帽子。"
為防止"造反派"的奪權行為干擾尖端武器研制，周恩來與毛澤東商定，首先在國防工業等相關系統實行軍管。
正是由于周恩來的傾心維護，1967年的５月，我國第一顆氫彈的加工裝配以及試驗准備工作才全部完成。５月９日，周恩來主持第十八次專委會，要求６月20日之前做好氫彈試驗前的各項准備工作，並于６月１日至10日，陸續提出六七月份試驗場和煙云經過地區的詳細的氣象資料，再決定試驗日期。
６月初，正在准備氫彈試驗的關鍵時刻，七機部一個名為"九一六"的"造反派"組織居然占據了國防部大樓。由此可見，盡管三令五申，國防工業系統也不可能成為世外桃源。６月３日，周恩來讓秘書通知"九一六"派：立即撤出，如不撤出就不予接見。當晚10時至次日凌晨４時，周恩來接見國防工業系統群眾組織代表和軍管會代表，指出：七機部"九一六"在國防部搞"萬炮齊轟聶榮臻"是錯誤的，你們要承認錯誤。批判領導干部可以，但不能揪斗，必須給他們足夠時間去工作。現在，中央有任務下來了，就要把批判往後推遲。不要搞疲勞戰，以免造成事故。
周恩來的講話，使"造反派"多少有些收斂。
1967年6月12日，周恩來主持中央專委小會，研究氫彈試驗的時間等問題。為加強領導且保護聶榮臻，周恩來說："聶老總，恐怕還是要請你去一趟羅布泊，可以嗎？"聶榮臻心領神會地回答："義不容辭！"
６月17日，中國第一顆氫彈爆炸成功。這是中國進行的第六次核試驗。
12月10日，周恩來召集中央專委會第十九次會議，研究即將進行的第七次核試驗問題。針對"文革"中的派性斗爭，周恩來下了命令："一切兩派爭論都要停止，服從最高利益，全力以赴，形成整體。"基地有人說，現在為試驗，試驗後再算賬，再造反，這是錯誤的。要去掉派性，增強黨性。
在周恩來的精心指導和安排下，12月27日，我國第七次核試驗取得成功。
時間進入到1968年，派性斗爭已是難以調和，國防工業受到的干擾越來越嚴重。
4月20日，周恩來語重心長地對國防科委、國防工辦、七機部等單位的代表說："要允許別人犯錯誤，不要把別人一棍子打死。國防科委幾位副主任有錯誤，要幫助他們改正。趙爾陸同志死了，有人還要打倒他。說句公道話，這個同志一直在後勤工作，勤勤懇懇。活的要保，死的也要保。聶榮臻同志我很熟，我們是老戰友，毛主席要我幫助他。不能說國防科研、生產中有壞人，領導就一無是處。國防工辦、國防工業部門做了很多事情是合乎毛主席革命路線的，在國防科研、生產、教學上也是做得對的。各有中心，各有重點，不然，我們的東西怎麼能上天？現在國防科研、生產、教學急需組成班子，不能再等了。生產上不去，我很痛心，再不能耽誤了。應該趕快結束爭論。"