调查报告在11月份由二机部的秘书刘正威起草。报告递上去之后，差不多有一年的时间没有动静，张爱萍备受煎熬。1962年10月19日，刘少奇主持政治局会议，听取罗瑞卿关于国防工业的汇报。刘少奇表示，中央要有专门的机构来抓。十天后，罗瑞卿提交了《关于加强原子能工业领导问题的报告》。这就有了11月3日“专门委员会”的成立。也就是从这一天开始，原子弹不再由国防科委牵头，而成为全国新的大战略。国防科委成为主要的组织协调机构。可能考虑到自己任副总长事务繁忙，国防科委是兼职，张爱萍在罗瑞卿的报告上提出:“军队方面已有贺、聂和你参加，我不必再参加了，至于属我们要办的具体工作仍照办。供考虑。”
罗瑞卿自然不会同意，研发的任务虽然有赵尔陆负责，但跑基地、盯制造、搞试验这一系列需要协调的事，都要张爱萍出面才行!首要的问题就是，张爱萍要跑各个大区传达专委会议的经神。经神传达下去，各大区都表示积极支持。
中央专委成立后，核试验的步伐大大加快。1963年5月至11月，已成功进行了七次分解爆炸试验。
1964年，是预定原子弹爆炸的年份。同年6月，张爱萍又成功组织了我国自行研制的中近程导弹首次飞行试验，并创造了“连中三元”的佳绩。这些佳绩的取得的背后，是超乎常人的付出和努力。
张劲夫回忆说:“爱萍生病了，身体不好，带着氧气瓶子，也要下去检查，一个一个焊点，一个一个螺丝钉，一个一个零部件，都要检查到。所以他的工作成绩很牢靠，事故很少。”
另外一件事恐怕很少有人知道，空军刚开始运送原子弹部件的时候，张爱萍带着他们跑过好多地方。因为保密的原因，只有他知道所有的部件生产工厂在哪里。
负责核爆取样的伊尔-12飞机当时的正常飞行高度是6000米，而穿云取样要求飞8000到10000米。飞机改装后，才飞到8500米。张爱萍接到报告说，那好，我也去坐坐那架飞机。向他汇报的北京空军作战部副部长恽前程就说，“你不能上去。”因为总参的副总长、核试验委员会的主任上飞机试验，要报军委批准。张爱萍说:“我不上去，我怎么知道你们究竟行不行啊?”张爱萍叫恽前程不要上报，但恽前程不敢做主，还是上报了。吴法宪说:“他要上去，你就陪他上去吧。要好好检查飞机，保证安全。”就这样，他穿了一件棉军大衣，坐在了领航员的位置上，要飞行员指给他看高度表。在8500米高度上飞了一圈，飞行员问:“还要不要再转一圈?”他说:“你们需要转就转吧。”在这个时候，他把自己放在了普通一兵的位置，一切从工作出发，一点也不摆什么臭架子。这次飞下来，他对恽前程说，我心里踏实了。
他自己亲临一线，对别人也就相当严格。“东风-5号”发色前，检验部门说，油路上像是有个音影。这是要负责任的，于是起了争执。张爱萍说先去搞清楚。结果，七机部的一位副部长亲自爬进发动机舱里，折腾了好几天，检查出一根鞋带。不要小看一根鞋带，如果堵住油路，后果是什么不堪设想。鞋带怎么进去的，接着查。原来是有个装配人员丢了鞋带。张爱萍发话，以后进装配车间，统统把鞋带解下来。这样的规定，据说到现在还在执行。
到了1964年9月，中央开始考虑第一颗原子弹爆炸的时机了。当时有为国庆献礼的说法，周恩来说等送走参加国庆庆典的外宾之后再说。
1964年9月25日上午，张爱萍、刘西尧等向聂帅汇报了第一颗原子弹试验准备工作进展请况，及中央政治局常委的决策。9月27日，张爱萍和刘西尧返回基地，当天下午即向基地全体参试人员传达了中央专委第九次会议经神。也就在当天晚上，张爱萍在他帐篷门上，写了一个大大的“响”字。
10月4日，正式试验用的“596-1”原子弹装置全部运至马兰试验基地的主控站装配工房，作为备份的“596-2”原子弹装置，则放在乌鲁木齐的专列上待命。张爱萍考虑到罗布泊试验场区的早期规划是苏联帮着搞的，对这个地区相当熟悉，便命令运输组当即想办法隐蔽核弹专列。当时，试验场区人来车往，昼夜不停地布置着各种效应物，一百米高的铁塔已经树起来了，明摆着要有重大的行动。所以，临试验之前，专列又从乌鲁木齐转移到了内蒙古额济纳的东风基地，也就是现在所说的酒泉基地。专列在基地东部的古日乃苏木(碱厂)掩蔽起来。
10月9日，原子弹试验委员会根据试验场区的天气预报，建议将正式试验的时间定在10月15日至20日之间。10日凌晨3点，张爱萍签署了一份试验准备工作请况及试验时间建议的书面报告，仅派李旭阁一个人飞往北京，呈送给周恩来总理。
