1962年11月3日，毛泽东主席在二机部争取在两年后制成原子弹的报告上批示：“很好，照办。要大力协同做好这件工作。”随即，在中共中央直接领导下，成立了一个以周恩来为主任，有7位副总理和7位部长级干部组成的15人中央专门委员会，统一领导全国的这项工作。从此，核工业建设和核武器研制进入了一个新阶段，各项工作的步伐大大加快了。各项工作的要求也都随之一步一步地严格起来。在中央专委会议上，周恩来强调：“二机部的工作必须有高度的政治思想性，高度的科学计划性，高度的组织纪律性。”后来，大家把这个要求叫作“三高”。周恩来还反复强调核武器试验要“严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失”，以及“实事求是，循序渐进，坚持不懈，戒骄戒躁”。总理的热情关怀，对参试的科技人员给予了极大的鼓舞。
原子弹攻关，最关键的当然是掌握基本理论和关键技术。邓稼先面临着加速和拓宽领域的转变。这是由我国核武器研制的特色所带来的，也是邓稼先担任的工作所带来的。若干年后，刘杰等同志在一篇回忆文章中曾经写道：核武器和核工业是当代科学研究的成就和工业技术发展结合的产物，它把科研、工程的生产活动，统一于一个1962年11月3日毛泽东主席的批示手迹过程。从基础理论研究开始，到科学实验，工程设计，加工制造，前者为后者在开辟道路，成为后者的依据和指导，而后者又不断反馈信息，给前者提出新的课题，相互衔接，相互渗透，相互促进，如同接力赛跑，一棒接过一棒向前跑……克服了人为的分割和脱节，创造了一种科研、工程和生产一体化的新体制。
我国核武器的新体制，改变着邓稼先的工作内容、工作方式、工作作风以及细微的日常生活。环境一点一点地要求人们改变着自己，但他自己往往不能觉察到它。别人首先发现的是邓稼先经常愣神。有一天，党委书记忽然对他说：“老邓，不行，以后不准你再骑自行车了，你的眼神是直的。”眼神是直的？他心里一动，自己怎么没有感觉，但是他很快明白了，随口答道：“还不至于，不至于那么厉害，我骑车子的技术可蛮好呢！”党委书记的话是对的。有一次他那支配自行车的第二神经也突然并入第一神经里去了，于是连人带车掉进路旁的水沟里。
邓稼先为人随和，很容易和群众打成一片。他本是一个好玩耍和喜欢热闹的人，他与人相处从来没有身份上的等级感。他和同志们相处非常大方，别人到他那里去开会，就要翻他的衣袋找好烟抽，翻他的抽屉找糖和点心吃。他以同志们跟他不见外为极大的精神安慰。这是他的追求，他努力做一个纯洁的人，他很不愿意为什么戒心、隔膜之类的东西来伤及自己与同1966年3月30日邓小平视察西北核武器研制基地时的题词志们之间的友情。他在基地和同志们抢吃妻子托人捎来的酸三色糖块或者是排着队轮番跳人马，弓着身让别人双手按在他的背上跳过去，他都感到很开心。
他担任九院领导后，工作范围超出了理论设计，一直要管到工艺，每一个要害处零部件的加工是否合格，他都要挂上一份心。他经常到工厂去，向第一线的老工人问这问那，记在小本子上。他们的许多部件只有八级工的师傅才能上床子动手干，规格要求极其严格，老师傅们积累了不少书本上找不到的经验，因此他渐渐懂得了许多工程技术方面的东西。
制造原子弹，有许多事情是非常危险的。一次要在特种车床上加工原子弹的核心部件，就是把极纯的放射性极强的部件毛坯切削成要求的形状，这是一件非常危险的活，不能切多，不能切少，不能有半星火花，不能出丝毫差错。老将军李觉和邓稼先同时站在工人的身后，工人心里踏实了，一刀一丝，一丝一刀，每车一刀测一次数值，操作正常。李觉将军毕竟年长体弱，站了一天又站到半夜，心脏病发作了，不能顶到底。但是邓稼先深知这部件的重要，他坚持站在工人师傅的身后，工人换班他不走，整整站了一天一夜，直到第二天早上拿到合格产品为止。
小时候，邓稼先虽然顽皮，但很守规矩，这在一部分同学中留下了胆小的印象。守规矩似乎可以叫胆小，但人们真正谴责的胆小实际是那些只顾自己私利而不敢有所作为的人。邓稼先可绝对不是那种人。原子弹爆炸试验前，要插雷管，这是所有危险工作中最危险的。操作者小心翼翼，在场的人鸦雀无声。大家都高度集中精力于工作，防止发生任何事故。即使如此谨慎，每个人都仍然随时准备献身，因为万一发生了问题，在场所有的人将立刻化为气体。在核试验前插雷管时，邓稼先总是无言地站在操作者的身后，他要稳住人心。
邓稼先在处理问题时的沉着是有名的，他负责任，有学问，有魄力。有一天，稼先开完会回到家里，已经深夜了，他很疲倦，很快进入了梦乡。刚入睡不久，基地来的急促的电话铃声把他惊醒。他披衣起来，听那边紧张的汇报，出问题了。
汇报的人很紧张，但邓稼先却异常沉着，他迅速询问对方各种数据，待情况基本清楚之后，他告诉对方打开什么，看看数字是多少，告诉对方应该是多少；再关上什么，看看数字是多少，应该是多少。他用这种方法了解事情的变化情况，不断提出处理方法，使远在千里之外事故现场的人，稳定了情绪，工作忙而不乱。就这样他不停地通过专线电话连续处理了五六个小时，直到天亮，终于化险为夷，人员无一伤亡，而且可以把损失的百分之九十八回收起来。
在邓稼先随和、谨慎、沉着的背后，还有更深一层的东西，那就是他的性格中也带有几分大胆冒险的精神。这种精神也是成大事业者所必须具备的。和他熟悉的同志在打桥牌中曾发现了他的这个特点，他常常喜欢叫牌，他不是一个什么事情都要仔细掂量到犹豫不决程度的人。这一性格表现在工作中是他的勇敢精神。邓稼先曾经冒着生命危险去观察发射中出现的特征火花现象，他对于需要知道的事情，常常不考虑代价。有一次讨论一个极为重要的核武器试验，出现了意见分歧，简单说来，一种意见是分三个步骤来完成这项核试验计划，另一种意见是分两个步骤来完成这一计划。三个步骤的办法较稳妥，但是费钱多、耗时长、威力小；而两步骤的方法有一定风险，但是费钱少、耗时短、成功后威力大。邓稼先坚决主张后一种方法，他知道必须为这种风险承担主要责任，但是邓稼先为了国家利益做整体考虑，丝毫不考虑个人的得失。这种较难较快的两步骤方案终于通过论证，获得批准，并取得了成功。
多年以后，邓稼先曾回忆到这次三步改成两步的方案，他叹了一口气说，那时可真难呀！两种意见都是对的，一种是稳一点，另一种是好一点。差别是又给国家节省钱，又获得高效能的核弹头。可是真难下决心呀！许鹿希问他：能节省多少钱？他说估摸着算来至少省三千万元。许笑道，好家伙！普通一个大学三年的经费，你们轰的一声响，就没了！邓稼先笑着点点头，陷入深思。
其后，在1990年，许鹿希曾对杨振宁教授说，中国的原子弹、氢弹等核武器花的钱要比别的国家少得多。杨先生默默地摇了摇头，轻声说道，若搭上科学家的性命来看，就不能这样计算了。他们的工作要求不能出任何一点纰漏。邓稼先常常对人说：“在我们这里没有小问题，任何一件小事都是大事情。小问题如果解决不好，就会酿成大祸。”有一次午夜后，邓稼先刚刚休息，突然核材料加工车间来电话，说是一个重要部件的加工出了一点问题，他放下电话只穿着拖鞋就出门上了吉普车。这是他的脾气和习惯。要紧的事情一发生，便忘掉一切。
那是一个连续下了好几天瓢泼大雨的黑夜，当时雨依然很大，这种时候汽车跑在山路上是十分危险的。山顶上的雨水带着泥沙和石头冲下来，路段上时有塌方，安全毫无保证。他乘坐的汽车强行沿着山路盘旋，忽而向上，忽而向下，车到河边时，大水已经漫过了桥面，这里是曾经出过车毁人亡事故的地方，司机心里很紧张，车速一点点减缓下来，不敢开了。邓稼先使劲摇着司机的肩膀喊着：“冲，往前冲！”司机也有些心急地说：“老邓，你可是大科学家啊！”邓稼先毫不犹豫，严肃地但压低声音说：“他们在等着我处理故障，干咱们这一行的，出了事故就不得了啊！”司机明白核武器的重要性，也明白邓稼先的心情，他加大了油门，冲向桥面。车子行进在漫着河水的桥上，浑浊的河水立刻灌到了汽车里。一路颠簸好几个小时才到车间。司机累倒了，可邓稼先却立即投入工作，又干了一天一夜，终于排除了故障。
这样抢时间去排除故障解决问题的事情是经常发生的，他已经很习惯了。习惯成自然，事后他心里并未产生排除万难争取胜利的自豪感，或是获得某种道德上的自我完善的安慰。是事业心和工作环境这两样东西久而久之的结合，使他获得了这样的品质，这种品质一经形成便永远伴随着他。这是一种他自己也未能觉察到的伴随物。与他平日最看重的“pure”纯洁品质，日渐接近。
然而，日复一日年复一年的紧张工作，像一块磨石一样，一分一厘地损毁着邓稼先强壮的身体。通宵达旦的工作所带来的疲劳，在他年轻时，几个小时的熟睡就可以消除。50岁以后，稼先的体格虽仍很魁梧，但精力开始出现衰老迹象。1982年的一天，核试验临近之前，井下突然有一个信号测不到了，人们十分焦急。面对四面八方来的询问，邓稼先十分明确地说：“一个小问题，很快就会解决。”自1981年以来，他已担任了核武器研究院的院长，他稳得住神，军心就不会乱。其实他心里也是十分着急的。他和大家一起来到井口，这里的气温是零下三十多摄氏度，茫茫的戈壁滩上风沙呼啸。人们劝他回去，他只说了一句：“我不能走。”理由是不言自明的，这样简练的语言，最能使人们明白他的心意。事故终于排除了，核试验成功了。
顿时搬去了心里的石头，邓稼先想喝酒，就从食堂里买来几个普通的菜，但找不到好酒，一直跟随他身边的李医生神秘地轻声说：“我那里还有一瓶剑南春。”邓稼先立刻大声催他：“快！快去拿来。”两人在帐篷里正准备开怀畅饮。这时另一个帐篷有人过来请老邓，说那里有些领导人在聚会庆功。
邓稼先找不到任何理由不去，他真的不愿意去，这并不是他和那些领导人相处得不好，而是他不愿在排场的地方喝酒，就像他不愿在宴会上吃饭一样。宴会是被礼节所捆绑的聚会，是应酬，使恬淡的本性受拘束的场合。对邓稼先来说，吃饭、玩耍，尤其是喝酒的时候，第一需要就是自在。情趣盎然的自由抒发，这才是喝酒的环境。也只是在这种时候喝着酒，才能尝到酒兴的真谛。每次他自己回到北京，只有在北大朗润园和年迈的父亲一起喝酒时才有真正的酒兴。他们拿着装有茅台酒的瓷瓶摇晃着轮番放在耳边来听，以判断两个人究竟喝了多少。
他们都劝对方不要再喝了，但自己却还要喝。他们谈心，谈音乐，谈外国小说，谈京剧，也谈国画，无拘无束。自在，始终是邓稼先在生活方式上的主导追求。直到他当了院长，还有时和大家买一块烤白薯在马路上边走边吃，他并不是为了表现自己的贫民化，他为的就是自在。但是现在的场合不同，他被叫到那边多少带有些仪式性的会餐桌上去了。试验成功使他兴奋，但同时使他精神松弛。
忽然，李医生听到那边在喊：“李大夫，快过来！”这里邓稼先已经昏倒了，脉搏摸不到，血压是零。他只喝了一口酒，就突然倒下。而在平时，他是颇有酒量的。李医生和护士全力抢救，一个钟头过去了，又是一个钟头过去了，抢救了一整夜，他才醒过来。
这次昏倒，并不是试验成功的狂喜所带来的，他已经历过许多次激动心弦的狂喜了，但从来还没有发生过这种病情。昏厥，是他长期以来疲劳过度后骤然松弛的结果。一个一生如牛负重的人，突然环境改善、松弛下来后，常常会诸病缠身。这是因陡然失去支撑困境的精神力量而垮下来的，不过，邓稼先这次昏倒的主要原因并不在这里。他在此前几年，受到放射性物质严重的伤害。那次伤害，对邓稼先是致命的。
