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

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(yàn)基地視察工作,。同年9月，當(dāng)我國(guó)核彈,、導(dǎo)彈結(jié)合試驗(yàn)的工作準(zhǔn)備就緒時(shí),，周恩來又親自過問實(shí)驗(yàn)工作的許多細(xì)節(jié)，包括導(dǎo)彈飛行彈道,、爆點(diǎn),、安全自毀裝置等，并一再指示,，要絕對(duì)保證安全,。直到國(guó)防科委、二機(jī)部,、七機(jī)部對(duì)‘兩彈’結(jié)合的保險(xiǎn)措施和安全自毀裝置‘冷’試驗(yàn)和‘熱’試驗(yàn)的安全可靠性進(jìn)行了證實(shí)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(huì)第十六次會(huì)議。他既要表態(tài)支持“文革”,，又要最大限度地保證國(guó)防科技事業(yè)少受干擾,，其把握難易程度,，不言自明。他在會(huì)上宣布：“中央已決定,，工廠企業(yè),、研究機(jī)關(guān)、農(nóng)村,、黨政機(jī)關(guān)、群眾團(tuán)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(tuán)結(jié),。”

10月8日,，周恩來明確提出,，對(duì)核試驗(yàn)要武裝保衛(wèi)，排除“紅衛(wèi)兵”的干擾,，保證試驗(yàn)安全進(jìn)行,。

10月27日，裝備核彈頭的地對(duì)地導(dǎo)彈東風(fēng)二號(hào),，準(zhǔn)確命中目標(biāo),，“兩彈”結(jié)合飛行試驗(yàn)獲得成功。

周恩來又不失時(shí)機(jī)地指出：“‘兩彈’結(jié)合進(jìn)展順利,，接著要抓戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈（地空,、海防)?！?

在此期間,，專門委員會(huì)還原則批準(zhǔn)研制攻擊型潛艇。

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