早在1953年,钱学森就研究了星际航行理论的可行性。1958年,中国科学院成立以钱学森为组长、赵九章和卫一清为副组长的领导小组,负责筹建人造卫星、运载火箭以及卫星探测仪器和空间物理的设计、研究机构。1961年6月,在钱学森、赵九章等的倡导下,中国科学院开始举办了持续12次的星际航行座谈会,钱学森在第一次座谈会上发表了题为《今天苏联及美国星际航行火箭动力及其展望》的讲演。1963年,中国科学院成立了由竺可桢、裴丽生、钱学森、赵九章领导的星际航行委员会,负责组织制订星际航行发展规划,安排预先研究课题。1965年1月8日,钱学森正式向国家提出报告,建议早日制订我国人造卫星的研究计划并列入国家任务。聂荣臻元帅很重视钱学森的建议,指出“只要力量上有可能,就要积极去搞。”1965年4月29日,国防科委向中央专门委员会报告了邀请张劲夫、钱学森、孙俊人及国家科委、国防工办专业局的负责同志和专家进行研究的结果,提出了在1970年或1971年发射我国重量为100公斤左右的第一颗人造地球卫星的设想。中央专门委员会于1965年5月4日、5日召开的第12次会议和8月9日、10日召开的第13次会议,原则批准了我国第一颗人造卫星的规划方案,以及争取在1970年左右发射我国第一颗人造卫星的设想。钱学森为解决人造卫星研制中的许多关键技术问题贡献了智慧。1970年,在周恩来总理的直接关怀下,钱学森、李福泽、杨国宇、任新民、戚发韧等在酒泉卫星发射场组织实施了第一颗人造卫星的发射工作。1970年4月24日,重量为173公斤的我国第一颗人造卫星发射成功,成为新中国科技发展史上的一座重要里程碑。同年5月1日,钱学森与参加第一颗人造地球卫星工程研制的代表一起,在天安门城楼受到毛泽东、周恩来等党和国家领导人的亲切接见。