1975年，因“文革”中断数年的第二次地下核试验又重新被列入议事日程，时已68岁的王淦昌仍然以技术总负责人的身份，与小伙子们一起，从吐鲁番到戈壁滩，乘着汽车，整整颠簸了11个小时，到达爆炸地。

    “让我再进洞看一遍。”同每一次核试验之前一样，王淦昌坚持要在最后时刻亲自检查一下装置和线路。当在场的人看到老先生吃力地弯着腰在低矮的“猫耳洞”里钻进钻出时，谁都会感动。

    大爆炸仍然在王淦昌的注视下获得预期的成功。

    这一年，正是邓小平重新出来主持工作的年份。

    这一年，王淦昌的名字又出现在周恩来总理主持召开的第四届全国人大常委委员名单上。

    1976年，70虚岁的王淦昌再赴风雪迷漫的青海高原，在一望无际的“死亡之海”的腹部又一次成功进行了我国第3次地下核试验。经过代号为“21—29”、“21—92”、“21—93”三次平洞地下核试验，我国的空中、地面和地下核试验基本走完了所有历程。王淦昌带着让全国人民引以为豪的核试验成果，回到了北京。他没有想到的是，他最最敬爱的人——周总理离开了人世。

    “你们看，上次我向总理汇报工作时，他向我提了5个问题，当时我只回答了3个。现在剩下的两个问题我也想出来了，可他已经走了……”王淦昌坐在椅子上悲痛欲绝地向人诉说着。

    几个月后的“清明节”，天安门广场发生了声势浩大的群众性悼念人民总理的活动。王淦昌不顾人多车挤、年高体弱，义无反顾地加入了悼念队伍。

    10月，沉闷了许久的中国响起一声春雷。王淦昌无比激动，他说：“这是更大当量的‘核爆炸’！我要继续努力为国家作贡献。”

    1978年，王淦昌奉命从绵阳调回北京，任二机部副部长，并兼任中国原子能研究所所长。在这之前的3个月，他再次当选第五届全国人大常委会委员。

    1979年10月20日，72岁的王淦昌实现了他毕生的追求，成为一名光荣的中国共产党党员。

    1980年2月，他被推选为新成立的中国核学会理事长，同时还被选为中国科协副主席。这一年，他进中南海为中央领导同志作了题为《核能——当代重要能源之一》的报告，从此致力于中国核电站和其他核能科研的领导与组织工作。

    1982年，75岁的王淦昌主动辞去二机部副部长等职，仍兼任原子能研究所名誉所长。

    1983年，第六届全国人大常委会上他再次当选常委委员。

    1984年，王淦昌亲自主持和指导秦山核电站及北京的强流电子直线感应加速器论证等。

    1986年，他与王大珩等著名科学家向党中央提出跟踪国外高新技术发展的建议，即著名的“中国863计划”。

    1987年，王淦昌主持国家“神光”激光装置鉴定会，并在80寿辰时发表有关中国激光研究的重要论文。

    1988年，他与王大珩、于敏等物理学家向国务院提出将“激光核聚变”列入“863计划”，并获得批准。

    1989年，王淦昌赴苏联杜布纳访问，被莫斯科大学授予名誉博士。

    1990年2月，他与钱三强、李觉、姜圣阶联名写信给江泽民、李鹏同志，就中国发展核电站提了建议，由他领导的氟化氪准分子激光研究取得重要进展。

    1991年，王淦昌接受国家对“863计划”作出贡献的奖励。

    1994年，王淦昌向“863计划”提出五点新建议，受到国家重视。

    1995年，他与钱学森，黄汲清（大庆油田发现者）和王大珩一起获得李鹏总理颁授的“何梁何利基金优秀