到北京的第二天，錢學森便帶領全家來到天安門廣場，他激動地大聲喊道："我們終于回來了！"游子曆盡險阻終于歸家，歡樂與苦難，光榮與屈辱，關愛與拘押，截然不同的兩種感受，強烈地撞擊著錢學森的心靈，使他止不住悲喜交加。
不久，周總理在中南海為他們夫婦接風洗塵。1955年12月，錢學森應周總理邀請，在中南海作了一次關于火箭導彈的報告。1956年2月1日，錢學森應邀出席了毛主席舉辦的宴會。
1956年1月5日，中科院力學所正式成立，錢學森被任命為所長，一直到70年代。
從錢學森踏進國門到力學研究所成立，還不滿三個月，可見速度之快。
而之前錢學森去哈爾濱之行，對此有著不可忽視的助推作用。
1955年11月25日，解放軍副總參謀長兼哈爾濱軍事工程學院院長陳賡，專門從北京飛回哈爾濱。
錢學森回憶說："有一天，突然通知我，說今天晚上你到哈爾濱軍事工程學院，院長陳賡大將要會見你，那我去了。（談話中）陳賡大將問我，中國人搞導彈行不行，我那個時候正憋著一肚子氣呢，中國人怎麼不行啊，所以就回答很干脆，我說外國人能搞的，難道中國人不能搞，中國人比他們矮一截？陳賡大將聽了以後非常高興，說好極了，就要你這句話。"
多年以後錢學森才知道，陳賡是帶著國防部長彭德懷的指示，與錢學森談話的。
12月下旬，錢學森從東北回到北京。不幾天，他就在陳賡陪同下，會見了彭德懷。一見面，彭德懷沒有絲毫寒暄、客套，直奔主題："我們不想打人家，但若人家打過來，我們也要有還手之力。"他問錢學森："我們能不能先搞出一種短程導彈，比方說射程500公里，這需要什麼樣的人力、物力和設備條件，估計需要多長時間可以造出來？"彭德懷提出了一連串的問題，足見導彈在他心中的分量。
錢學森回答說："需要多少人力、物力和設備，目前我無法提供一個准確數字，這需要根據具體情況仔細估算，才能有結論。要開展工作，一支搞研究和設計的隊伍，必要的地面試驗設備，專業的工廠，可靠的原材料都是必不可少的。至于時間嘛，美國從軍方開始制訂計劃，到搞出第一枚導彈，用了近10年的時間。我想，我們可以比他們快一些，有5年時間，應能見成效。"
彭德懷又饒有興趣地向錢學森請教了一些火箭的技術知識，並建議陳賡："我們的軍隊不能老是'土八路'，也要學點洋玩藝兒。錢先生是美國軍方稱贊的火箭專家，你安排錢先生給部隊的高級干部講講課，也讓大家開開眼界。"
于是，由陳賡親自安排，1956年元月，錢學森連續三天，在北京總政排演場，給解放軍的將帥們作火箭技術的講演。賀龍、陳毅、葉劍英、聶榮臻元帥都興致勃勃地當起了學生。僅從此事也可看出，軍隊對高技術武器充滿渴望。
1956年2月初的一個周末下午，葉劍英會見並宴請錢學森夫婦，陶鑄作陪，談話的主題仍是火箭。餐畢，葉劍英帶著錢學森驅車到三座門，去見周總理。葉帥和總理交談了幾句，總理便招呼錢學森說："學森同志，剛才葉帥向我談了你們的想法，我完全贊成。現在交給你一個任務，請你盡快把你的想法，寫成一個書面意見，以便提交中央討論。"
1956年2月17日，由錢學森起草的《建立我國國防航空工業的意見書》便送到了總理辦公室。《意見書》提出了我國火箭、導彈事業的組織方案、發展計劃和一些具體措施。《意見書》還開列了一批擬調進的位專家名單，其中包括任新民、羅沛霖、莊逢甘、胡海昌等。