當選為第三屆全國人民代表大會代表。
創辦長春光機所上海分所。兼任上海分所所長。
參加我國首次原子彈爆炸試驗，光學測試取得圓滿成果。父親去世。
1965年50歲
參加我國第一顆人造地球衛星“東方紅號”的方案探討。
1966年51歲
任國防科委第十五院籌建辦公室副主任，受聶榮臻元帥委托籌建十五院。
1973年58歲
所撰《彩色電視中色度學問題》專著由中國科學技術研究所出版。
1974年59歲
參加中國赴美國、加拿大激光科技考察團，任團長。
母親去世。
1975年60歲
當選為第四屆全國人民代表大會代表。
主編了我國第一個遙感科學規劃。
參加方案探討的中國第一顆返回式衛星發射成功，其空間偵察相機係統取得圓滿結果。
1977年62歲
當選為吉林省政協副主席。
1978年63歲
當選為吉林省科協副主席。
受中國科學院委托籌辦哈爾濱科學技術大學並兼任校長。兼任中國科學院長春分院院長。
參加鄧小平召開的科學教育專家座談會。
參加全國科技大會，被評為先進工作者。
1979年64歲
與幾位科學家一起向中央提出了《關於加快儀器儀表發展幾點建議》的報告，根據這一建議，國務院於1979年6月批準成立了國家儀器儀表工業總局。
當選為第五屆全國人民代表大會代表。會議期間，王大珩等人提出了《建議設立教師節的提案》，吉林省代表團30人表示讚成並聯名簽字。這個建議後來由國務院正式提出議案，經第六屆人大常委會第九次會議批準，決定從1985年起，每年9月10日作為教師節。
當選為國際計量委員會委員。
出席巴黎第68屆國際計量委員會會議和第16屆國際計量大會。
創辦的中國光學學會在北京成立，並被選為中國光學學會第一屆理事長。
作為創辦者之一的中國計量測試學會成立，並被選為第一屆副理事長。
作為創辦者之一的中國儀器儀表學會成立，並被選為第一屆副理事長。
加入中國共產黨。
1980年65歲
組織召開第一次在國內舉行的國際激光學術會議，任大會主席。受到鄧小平接見。
被評為全國勞動模範。
1981年66歲
在中國科學院召開的第四次學部委員大會上被選為技術科學部副主任。
在第二屆亞洲遙感會議中擔任名譽執行主席。
1982年67歲
與10位科學家共同提出《關於在中國儀器儀表學會建立展覽培訓中心的建議》，根據這一建議，國家建立了中國儀器儀表學會展覽培訓中心。
被選為中國共產黨第十二次代表大會代表，參加了黨的1983年68歲任中國科學院技術科學部主任。
任中國科學院空間中心名譽主任。
當選為第六屆全國人民代表大會代表。
擔任中國科學院赴美國代表團負責人，為建立衛星地麵站對美方承建廠家進行考察遴選，並簽訂了技術引進合同。
1984年69歲
參加全國政協訪問英國科技代表團，英國新技術工業園的舉措情況進行考察。
1985年70歲
長春光機所曆年研製的靶場光測設備係列，連同西安光機所及成都光電所研製的高速攝影裝備等，以《現代國防試驗中的動態光學觀測及測量技術》的總項目名稱，獲得國家首次頒發的科技進步特等獎，王大珩獲得個人特等獎，名列首位。
1986年71歲
與三位科學家聯名上書鄧小平，提出了《關於發展我國戰略性高技術的建議》。在鄧小平的支持下，這個建議導致產生了對中國高科技發展有著深遠影響的《高技術研究發展計劃綱要》，即著名的“863計劃”。
當選為國際宇航科學院院士。
當選為中國科學技術協會第三屆全委會副主席。