衛星上天後，許多國際友人來空間技術研究院參觀衛星，當時的環境條件讓參觀者大為感歎：“東方紅1號”能誕生，是個奇跡！
在運載火箭方麵，錢學森提出了一個更為快捷的實施方案。他不主張專為發射人造衛星設計研製運載火箭。他建議充分利用已有導彈和探空火箭的技術基礎，將二者結合起來，組成發射衛星的運載火箭。他認為，走這個路子可以大大縮短研製時間和人力物力。後來的事實證明，他的這個研製思路是完全正確的。
1968年2月9日，錢學森在一院召開了“東風4號”和“長征1號”動員大會。錢學森立即提高嗓門說：“我今天是受毛主席、周總理委派來召開這個大會的。651工程是毛主席親自批準的，這是他老人家對我們的最大信任，最大的鼓勵，也是最大的鞭策。我們不能辜負毛主席的期望……”
按照錢學森的部署，6月下旬，為解決滑行段噴管問題，七機部一院進行了滑行段晃動半實物仿真試驗，結果出現了晃動幅值達幾十米的異常現象，科研設計人員十分震驚。
錢學森親臨現場，他十分有把握地認定：“滑行段在近於失重狀態下，原晃動模型已不成立，此時流體已呈粉末狀態，晃動力應該很小。所以地麵上進行的這種模擬試驗，並不代表空間運行的真實情況，不會影響飛行。”後來多次飛行試驗證明，這個結論是正確的。
經過艱苦的工作，1970年元月，“東風四號”發射成功，並順利實現高空點火和兩級分離。
至此，第一顆人造衛星的運載火箭問題基本解決。
在衛星方麵，錢學森的任務也十分繁重，所以對錢學森壓力最大的，莫過於“一次成功”的要求，要一次成功地送上天，還要求衛星運行軌道盡量覆蓋全球，讓世界人民聽得到，看得見。
周恩來也多次要求，要過細地工作，做到萬無一失。
為此，錢學森多次聽取彙報，不厭其煩地將每次彙報中所反映的大大小小所有問題都一一詳細記錄下來，並一一落實解決。
1970年2月初，“東方紅1號”衛星成功地通過了整星狀態下的自旋試驗，火箭和衛星的質量按照要求全部合格，完成了在製造廠出廠前的各項準備工作。
3月21日，“東方紅1號”衛星完成總裝任務，達到了發射要求。
3月26日，周恩來批準火箭、衛星正式出廠，技術人員接到通知將火箭、衛星裝上了前往西北發射場的專列火車。
4月1日，“長征1號”運載火箭和“東方紅1號”衛星如期運抵了酒泉衛星發射中心。
錢學森隨同專列一起前往。
1970年4月2日19時，也就是運載火箭和衛星到達發射場的第二天，錢學森、李福澤、任新民等領導和專家從衛星發射場乘坐專機又一次來到北京，在人民大會堂福建廳向周恩來等中央專委領導同誌彙報火箭、衛星到達發射場後第一線的實際情況。
按照預先確定的發射場工作計劃，運載火箭和衛星完成了單元儀器測試、分係統測試、係統間匹配檢查。
4月8日，衛星配合火箭完成了第一次總檢查；4月9日火箭與衛星完成了對接測試；4月10日，經過10多個晝夜的緊張工作，火箭和衛星完成了第二次、第三次總檢查，結果均正常。
錢學森雖然人在北京，但心與星緊密相連，他的心情與所有參加試驗人員一樣，測試工作的順利完成給他帶來了心頭的喜悅。
19時整，周恩來彎曲著一支胳膊，邁著大家熟悉的穩健腳步走了進來，一到會議廳便熱情地向大家揮手致意，參加會議的所有人員激動得使勁鼓掌。
這時，周恩來拿起來自發射場的人員名單，邊點名邊與本人對號，親切地問你多大年齡？是在哪個大學畢業的？是什麼地方的人？
參加彙報的人員中恰巧有幾位是遼寧人，他們有金縣的，有複縣的，有海城的，還有蓋平的。周恩來風趣地說：“很巧嘛，今天來開會的同誌是金、複、海、蓋，很齊全，那個地方我去過。”會議就這樣在活躍而輕鬆的氣氛中開始了。
會議按照事先的議程進行。錢學森按照事先準備的材料一五一十地彙報火箭和衛星進入發射場後的情況。
錢學森說：“發射衛星的火箭是一枚大型三級火箭，其複雜程度較之人體的五髒六腑、血脈經絡有過之而無不及。”這時他以內疚的心情談道：“總裝時，盡管大家作了反複的檢查，但在總檢查時還是發現了火箭艙內有遺留下的焊渣和鉗子等多餘物。”
周恩來的眉頭緊鎖了一下，立即插話說：“這可不行！這等於外科醫生開刀把刀子、鉗子丟在了病人的肚子裏嘛！你們的產品是允許搬來搬去，允許拆開、再組裝，找一遍不行再找一遍，總可以搞幹淨嘛！無非是晚兩天出廠。把焊渣和鉗子丟在火箭裏頭，這是不能原諒的！”
周恩來的批評很嚴厲，但切中的要害又令大家服氣，大家是打心眼裏感到內疚，感到確實不能原諒。
接下來，各係統的負責人作了更為具體的彙報。當一些圖紙、原理表格鋪在周恩來麵前的地毯上時，總理拿著鉛筆和一個藍色的小筆記本半跪在地毯前，一邊仔細聽彙報，一邊在本上記著，還一邊提出一些問題。
在彙報中，遇到專業技術術語聽不明白的地方，總理就請錢學森來作通俗的“翻譯”。
周恩來對每個問題的解答都一一談了自己的看法。
在彙報到安全方案時，周恩來認真地看著地圖上標著的衛星發射後的理論飛行軌跡，又提出了一些類似問題。比如：火箭發生什麼故障必須按照安全預案處置？安全預案實施後會產生多大的影響？同時要求對有可能出現的各種情況，都要在目前所掌握的能力範圍內多動腦筋，把問題盡可能地想周到。
為了鼓舞大家的信心，周恩來說：“那就這樣吧，同誌們大膽地去幹吧，搞科學試驗嘛，成功和失敗的可能性都存在，你們大家要盡量把工作做細、做好，萬一失敗了也沒有什麼，繼續努力就是了。失敗是成功之母嘛！”
1970年4月24日15時50分，發射場接到周恩來給錢學森打來的電話。
周恩來在電話中說：
毛主席已經批準了這次發射。希望大家鼓足幹勁，細致地工作。要一次成功，為祖國爭光！
4月24日，位於中國西北部的酒泉衛星發射中心蔚藍的天空萬裏無雲，隨著發射警報從高音喇叭裏一次次響起，發射場坪的人員按照發射程序逐步撤離。太陽已經落下，傍晚的天色已經黑暗，但發射場四周的照明燈將發射場照的如同白晝，最後一次急促的撤離警報聲拉響後，發射場坪已經空無一人，地下控製室的潛望鏡伸向地麵，人們屏氣呼吸等待火箭點火的最後一刹那……
21時35分，高音喇叭裏傳出指揮員那洪亮的“點火”口令。
地下控製室發射控製台前的胡世祥，日後升任解放軍總裝備部中將副部長，按下火箭“點火”的按鈕，瞬間，載有“東方紅1號”衛星的運載火箭的發動機噴射烈焰，火箭伴隨著轟鳴聲騰空而起刺向天空。
控製室監測儀器燈光閃爍，儀器的“噠噠”、“噠噠”聲不斷顯示著飛行正常的數據。
僅僅幾分鍾時間，火箭按預定軌跡就飛出了人們的視線，但人們的目光仍然停留在火箭消失的地方不肯收回……
15分鍾後高音喇叭裏傳出測控係統報告“星箭分離”，“衛星入軌”的消息。
“東方紅1號”衛星發射成功了！《東方紅》樂曲環繞太空、響徹全球！
大家歡欣跳躍，相互擁抱祝賀，淚水和汗水交織在了一起。
1970年4月25日18時，新華社授權向全世界宣布：
1970年4月24日，中國成功地發射了第一顆人造衛星。
這是中國自行研製的“長征一號”三級運載火箭發射成功的第一顆自行設計製造的人造衛星。
衛星初始運行軌道距離地球表麵最近點，高度439公裏，距離地球表麵最遠點，高度2384公裏，軌道平麵與地球赤道夾角685度。衛星外型為近似球麵直徑1米的72麵體，衛星重量173公斤。
用20009兆赫的無線電頻率播放《東方紅》樂曲。
這是我國繼蘇聯、美國、法國和日本之後，成為世界上第5個能夠獨立研製和發射人造地球衛星的國家。
在當時國際航天舞台上有4顆衛星已經上天：
1957年10月4日，蘇聯成功地發射了世界上第一顆人造地球衛星“伴侶1號”，它的外形像一個大皮球，外徑058米，重836公斤，它的構造比較簡單，由兩個鋁合金半球殼對接而成，殼外有四根鞭狀天線。
1958年1月31日，美國發射了第一顆人造地球衛星“探險者一號”，衛星重822公斤，攜帶了很多儀器，首次發現了地球輻射帶；
1965年11月26日，法國發射了第一顆“試驗衛星1號”，它是一個雙截頭錐體，重42公斤；
“大隅號”是日本1970年2月11日發射的第一顆衛星，外形呈球形，直徑045米，重量隻有94公斤，這顆衛星的發射比中國的第一顆衛星僅早兩個多月。
中國發射的這顆衛星的質量，比上述4個國家第一顆衛星的質量總和還要多。
其跟蹤手段、信號傳遞方式、星上溫度控製係統也都超過上述4個國家第一顆衛星的水平。
25日的《人民日報》上，整版刊登了衛星經過祖國各地上空的時間表：幾時幾分過天津，幾時幾分過廣州，幾時幾分過上海……當天20時30分，衛星經過北京上空。
長安街華燈怒放，人群潮水一樣湧向天安門廣場，一邊敲鑼打鼓，高呼著口號，一邊伸長脖子，在滿天繁星裏搜尋那顆移動著、閃爍著的小星星。
1970年“五一節”的晚上，錢學森、任新民、戚發軔等科技人員，應邀上天安門樓觀看焰火。
毛澤東親切地接見了他們。
當我國的第一顆人造衛星飛臨北京上空時，天安門廣場成千上萬的群眾一下子平靜下來，當他們真真切切聽到人造衛星從太空播放出他們熟悉的“東方紅，太陽升”樂曲時，廣場上立即爆發出歡呼聲。
毛澤東和所有黨和國家領導人都熱烈鼓掌。
這意味著中國人民不僅站起來了，而且新中國真正地強大了！
當人們盡情地歡呼歌唱時，錢學森卻悄悄地退到了後排，站在一個很不顯眼的位置，連毛澤東回過頭來，都沒有找到他。他一貫堅持認為，一切成就歸於黨，歸於集體，他個人隻是滄海一粟。