隨后，當研制人造衛(wèi)星提到議事日程上時，郭永懷參加了負責衛(wèi)星本體設計的人造衛(wèi)星研究院的領導工作。

三、航天工程

郭永懷創(chuàng)辦了《力學學報》和《力學譯叢》，并親任主編，翻譯出版了《流體力學概論》等多部學術名著，先后開展了新興的高超聲速空氣動力學、電磁流體力學等多項課題的研究，其成果不斷引起國際科學界矚目。

在中科院組織的星際航行座談會上，郭永懷提出中國要發(fā)展航天事業(yè)，并就運載工具、推進技術等問題發(fā)表了許多重要見解。不久，他當選為中國航空學會副理事長。

四、兩彈事業(yè)

郭永懷認為應將再入物理現(xiàn)象的研究作為這個項目的理論研究方向，并明確提出建立高溫物理所的主張，對實驗設備的籌建工作他亦費盡心血；1967年，郭永懷參加了空氣動力學研究院的籌建工作，擔任了主管技術工作的副組長。

他首先就空氣動力學研究院的服務對象、研究手段、重點設備、測試方法等提出了建議，并和錢學森一起為該院規(guī)劃了藍圖，為以后空氣動力學研究發(fā)展中心的建設奠定了基礎。

為了發(fā)展中國的“兩彈”事業(yè)，郭永懷更是嘔心瀝血，從理論到實踐都作出了重要貢獻，他多次赴現(xiàn)場參加準備工作。

中國開始研制核武器時，他負責動力項目研究。提出了“鐵條包布”的設計思想，為核武器真正武器化做出貢獻。郭永懷還負責指導反潛核武器的水中爆炸力學和水動力學等相關技術的研究工作。

此外，在潛地導彈、地對空導彈、氫氧火箭發(fā)動機和反導彈系統(tǒng)的研究試驗中，他都作出了巨大貢獻。