和导弹相比，原子弹由于更为复杂，花费更多，尤其是谁也拿不准什么时候研制成功，因此，起初的工作，主要是“务虚”，实际工作进展比较缓慢，机构迟迟没能建立起来。
彭德怀是个急脾气，尤其是朝鲜战场上一幕幕惨烈的景象令他永远无法忘记，因此他比谁都着急。
还有一件事情让彭德怀一直耿耿于怀。1955年5月，他去东柏林、华沙访问，归国途中经过莫斯科，赫鲁晓夫接见他时，可能一时冲动，主动提出，彭德怀一行可以参观他们刚下水的核动力潜艇，遂安排彭德怀等人去列宁格勒访问波罗的海舰队。彭德怀在旗舰上检阅了仪仗队，受到隆重接待，舰队司令满口答应第二天去参观核潜艇。可是，第二天，却又告诉彭德怀：“潜艇已出海。”彭德怀虽然有些气愤，但想到这事不是舰队司令所能决定的，便忍住了。
经过交涉，苏联方面又改口说，可以到黑海舰队的塞瓦斯托波尔去看另一艘核潜艇。到了后，却又说：“黑海舰队没装备核潜艇。”
这件事深深刺激了彭德怀，也使他更坚定了发展我国核武器的信念。
最初，在中央上层，在军队上层，对研制原子弹一事，并不是一点反对意见没有，事实上，整个“两弹一星”研制过程中，反对的声音都是有的，有时矛盾还相当尖锐。反对的理由主要有两点：一是费钱，国家拿不出这么多的钱；二是技术太复杂，很有可能花了大把的钱，什么事都没办成，竹篮打水一场空。
毛泽东亲切会见钱学森1956年2月下旬到3月上旬，为向军委扩大会议作战略方针的报告，彭德怀多次找聂荣臻等军委领导商谈，力主开展导弹和核武器研究。3月6日，彭德怀在军委扩大会议上作了《关于保卫祖国的战略方针和国防建设问题》的报告。其中专题讲了“我们必须积极着手研究我国能不能生产新式武器(如核子武器、导弹和新式武器等)的设计制造问题”，建议在国务院或国防部直接领导下积极筹建航空和导弹的研究机构，并准备筹划核子武器研究机构。这个报告经过军委扩大会议讨论同意，又得到毛主席和党中央的批准。这是最早落实到文字上的关于在中国研制导弹和核武器的正式文件。
关键时刻，毛泽东又一次站了出来。4月25日，毛泽东在政治局扩大会议上指出：“我们现在已经比过去强，将来还要比现在强，不但要有更多的飞机和大炮，而且还要有原子弹。在今天的世界上，我们要不受人家欺负，就不能没有这个东西。”
接着，他风趣地说：“你对原子弹是真正想要、十分想要，还是只有几分想，没有十分想呢？你是真正想要，你就降低军政费用的比重，多搞经济建设，有了钱才能搞核武器；你不是真正想要、十分想要，你就还是按老章程办事。这是战略方针的问题，希望在座的元帅 将军们开会研究一下，希望军委开会讨论一下。”
还有一次，毛泽东在会议上说：“有人问我造飞机、造大炮、搞原子弹、搞导弹的钱从哪里来，我告诉他在这里……”
毛泽东出人意料地突然站起来，拍着腰际的口袋：“钱在这里，但不是口袋，是裤腰带！”他的意思是勒紧腰带过苦日子，省出钱来搞尖端武器。
1956年春天，在中央的部署下，周恩来、聂荣臻亲自领导制定了后来影响广泛的12年科学规划，全国各行业的六百多名顶尖科学家，集中3个月的时间，拿出了《1956——1957年科学技术发展远景规划纲要（草案）》。规划中列出了12个重点，包括原子能的和平利用、喷气技术。“原子能的和平利用”这一大项，其实主要就是原子弹的研制；“喷气技术”这一大项，主要包括飞机、导弹火箭的研制，只是出于保密的原因，没有直接开列出来。
有一个小插曲是，钱三强从苏联访问回来，看到《中国科学院落实12年规划四项紧急措施》中竟然没有原子能项目，十分不满，急忙来找副院长张劲夫，气乎乎地说：“张副院长，我对你意见！”
张劲夫问明情况后，小声对他说：“三强啊，你知道原子弹是毛主席亲自决策亲自管的事，国家最大的事啊，怎么能随便拿出来让人知道？这个事要秘密地搞，我们列的这四项紧急措施都是为原子弹服务的，明白吧？”钱三强一听，笑了，说我明白了，明白了。说罢，高高兴兴走了。
至此，中国研制导弹、原子弹的大幕徐徐拉开。
当时，中国的铀矿才刚刚勘探，世界上还没有洲际导弹，以毛泽东为核心的中共第一代领导集体高瞻远瞩，审时度势，不等条件完全具备就果断提出发展原子弹、导弹的战略决策，为实现中华民族的强国梦想描绘了一张宏伟壮丽的蓝图。
