可能是預感到國內的形勢越來越不樂觀,，繼1966年3月11日召開中央專委會第十五次會議后,，周恩來又在四五月間,，連續(xù)三次主持召開專委會會議,，研究進行熱核試驗等問題。終于搶在《五一六通知》下發(fā)前,，在5月9日，成功進行了一次熱核試驗,，即通常所說的第三次核試驗,。

周恩來的軍事秘書回憶說：“1966年6月30日，周恩來還親自到火箭發(fā)射試驗基地視察工作,。同年9月,，當我國核彈、導彈結合試驗的工作準備就緒時,，周恩來又親自過問實驗工作的許多細節(jié),，包括導彈飛行彈道、爆點,、安全自毀裝置等,，并一再指示，要絕對保證安全,。直到國防科委,、二機部、七機部對‘兩彈’結合的保險措施和安全自毀裝置‘冷’試驗和‘熱’試驗的安全可靠性進行了證實后,，周恩來才放下心來,。”

“文革”狂飆中的9月25日,，周恩來主持召開了中央專委會第十六次會議,。他既要表態(tài)支持“文革”，又要最大限度地保證國防科技事業(yè)少受干擾,，其把握難易程度,，不言自明。他在會上宣布：“中央已決定,，工廠企業(yè),、研究機關、農(nóng)村,、黨政機關,、群眾團體一律不組織紅衛(wèi)兵。已經(jīng)組織了的,，要協(xié)商取消,。把勁頭用到科研生產(chǎn)上去,。原子彈爆炸，有專家的功勞,。這些人不是資本家,，不是右派，只要他們積極工作,，即便是在思想上有毛病,，在工作上還是要團結?！?

10月8日,，周恩來明確提出，對核試驗要武裝保衛(wèi),，排除“紅衛(wèi)兵”的干擾,，保證試驗安全進行。

10月27日,，裝備核彈頭的地對地導彈東風二號,，準確命中目標，“兩彈”結合飛行試驗獲得成功,。

周恩來又不失時機地指出：“‘兩彈’結合進展順利,，接著要抓戰(zhàn)術導彈（地空、海防),?！?

在此期間，專門委員會還原則批準研制攻擊型潛艇,。

12月11日,，周恩來在中央專委會第十七次會議上，提出了要研制人造衛(wèi)星,。同時,，為使核武器系列化，周恩來提出,，1968年要把“東風3號”搞出來,，“東風4號”可以試，洲際導彈也可能搞出來,，全部在這四年內(1964~1968)解決,。并同意在當年12月底或次年1月初進行這兩次試驗。