调整原有军工企业，构建国防科技工业体系。新中国成立后，中央将接管的军工厂与解放区的军工厂合并，只能生产步枪、机枪、手榴弹等轻武器和数量有限的小口径火炮，船舶、航空企业多是搞点修理和装配；而无线电零配件的供应，几乎完全依赖外国，根本不具备国防建设必需的飞机、舰艇、坦克、大门径火炮、军事电子等现代化武器装备的研制条件。但这些在毛泽东的眼里，就是最为宝贵的。毛泽东说：“过去我们打的是上层建筑的仗，是建立人民政权、人民军队。建立这些上层建筑干什么呢？就是要搞生产。”“不搞科学技术，生产力无法提高。”毛泽东敏锐地意识到国防工业建设能极大拉动生产力。
1953 年1 月，毛泽东明确指出：“无论抗美援朝战争的结果如何，都要搞国防工业的建设与军工生产。朝鲜战争证明，依靠我们过去和较为落后的国内敌人作战的装备和战术是不够的，我们必须掌握最新的装备和随之而来的最新战术。”
根据毛泽东的指示，中央军委加快组建空军、海军、防空军，加速炮兵、工程兵、铁道兵、通信兵等军兵种的整编。国防工业的力量组合均按现代战争的需求组合，如将空军的主要人员和设备集中为6 个重点大厂，无线电按专业化要求组成6 个无线电厂，船舶工业通过改造、租用和重组，按海军发展要求，形成几个重型造船厂。
学习苏联模式，制定和实施国防工业科技与建设计划。为了适应大规模经济建设的需要，特别是从苏联引进技术设备的需要，毛泽东决定：在1950 年使用的6000 万美元苏联借款中，有 2000余万用于海军、空军的军事定货。 1951 年7 月，毛泽东派徐向前率团赴苏就军工项目进行谈判，特两次致电徐向前，强调应邀请苏联先派设计组来华，结合中国情况作出设计后再确定项目。
毛泽东在复电中提出：“对苏业已答应的七种武器及附属装备的生产和建立四个新厂的问题，可请其先派设计组来华；各种弹药厂须与我国原有者结合，须增加者亦应俟其设计组到中国考察后方能作最后决定；兵工建设应先签订武器蓝图及设计两种合同，其他合同须俟设计后方能签订。”复电之细微，可见他对国防工业建设的重视。为适应国防建设的需要，1953年初，毛泽东在中央会议上强调要将国防工业列为“一五”计划建设重点。要求五年内初步建设起国防工业体系，以保证军队武器装备的需要，保持国防战备必要的武器和弹药储备。他还指示总参根据国防建设五年计划的要求，组织力量对二战中各国军队武器装备数量和弹药消耗情况，以及志愿军在抗美援朝战争中武器弹药的投入与消耗情况进行分析研究，拟定了未来反侵略战争所需武器装备与弹药的基本数量，为制定国防工业建设计划提供了依据。
1953年1月22日， 毛泽东主持审议国防工业“一五”建设计划。与会者认为：为保障国家安全，国防工业应有这样一个基础，一致赞同李富春提出的五年建设计划。这是中共中央在国防工业初创时期召开的一次重要会议。一直到60年代中期，为了打破帝国主义的核威胁和核垄断，毛泽东在一些重要会议上多次强调军队武器装备建设的重要性与紧迫性。指出： “中国不但要有更多的飞机和大炮，而且还要有原子弹。”
1952年和1956年，毛泽东两次派周恩来率团赴苏谈判，签订了包括援助国防工业建设的系列协议。协议规定苏联向中国建设的66个大型军工企业和8 个科研院所提供援助；对我国几十个军工企业进行改扩建等技术改造。“一五”期间我国新建航空、无线电、兵器、造船等大型骨干工程 4项，改建扩建老厂的大中型工程51项，完成了制式武器的试制生产和飞机、坦克、舰艇的修理及部分制造任务。
毛泽东多次在中央军委会上强调，考虑国防军工生产和建设的具体项目，要有长远目标。最主要的是，解决如何把国防建设需要与国家的经济条件和已有的工业、技术基础更好地结合起来，既能满足未来战争的基本需要，又不过多占用国家宝贵的建设资金，把有限的财力用在解决最紧迫的问题上。因此，“二五”计划把国防工业建设的重点放在尖端技术和无线电、光学仪器等科技发展上。有重点地建设军工科研设计机构，使我军武器装备从仿制、改进，逐步走向自行研制。
这种集中众多精英才俊超前谋划，制定战略规划，明确武器装备需求的做法，从此成为一项根本制度，延用至今，并将长期沿袭下去。
