終在中國武器制造的第一線，領導了許多學者和技術人員，成功地設計了中國原子彈和氫彈，把中國國防自衛武器引領到了世界先進水平。

1982年獲國家自然科學獎一等獎，1985年獲兩項國家科技進步獎特等獎，1986年獲全國勞動模范稱號，1987年和1989年各獲一項國家科技進步獎特等獎。 1999年被追授“兩彈一星功勛獎章”。由于他對中國核科學事業做出了偉大貢獻，被稱為“兩彈元勛”。

鄧稼先在一次實驗中，受到核輻射，身患直腸癌，于1986年7月29日在北京不幸逝世，終年62歲