以他和卡門名字命名的卡門-錢學森公式成為空氣動力計算上的權威公式,並被用於高亞音速飛機的氣動設計。
由於他對火箭技術理論卓有建樹,並於1949年提出核火箭的功能設想,因而在當時被公認為火箭技術方面的權威學者。
1955年,錢學森衝破美國當局的層層阻撓回到祖國,投身於創建中國航太事業當中。1956年2月17日,他向國務院提交了一份,《建立我國國防工業意見書》,最先為我國火箭技術的發展提出了極為重要的實施方案。同年10月,他又受命組建了我國第一個火箭研究院--國防部第五研究院,並擔任第一任院長。
接著,他長期擔任航太研製的技術領導。
在他的參與下,1960年11月我國發射成功第一枚仿製火箭,1964年6月29日我國第一枚自行設計的中近程火箭飛行試驗取得成功。1965年錢學森建議制訂人造衛星研製計劃並列入國家任務,最終使用我國第一顆衛星于1970年到太空遨遊。
在50年代初,錢學森把控制論發展為一門技術科學--工程式控制制論,為飛行器的制導理論提供了基礎。他還創立了系統工程理論,並廣泛應用。
由於錢學森在中國航太科技方面的卓越成就,1989年6月,國際理工研究所向他頒發了小羅克韋爾獎章;1991年10月,我國政府授予他"傑出貢獻科學家,的稱號。