1964年6月29日，由国防部五院一分院抓总研制的东风二号导弹实施发射试验，取得圆满成功，标志着我国走完了自行设计弹道导弹的全过程，航天研制试验体系进一步完善、队伍得到进一步锻炼，为研制可运载核弹头的战略导弹、发展实战化的核威慑力量奠定了坚实基础。
我国航天事业自创建之日起，就坚持“自力更生为主”。1960年夏，苏联撤走全部在华专家，同年11月，我国仿制的首型地地弹道导弹“1059”成功首飞，我国导弹全面转入自行设计阶段。
早在仿制导弹阶段，我国科研人员对导弹的总体方案与弹体结构进行深入分析后认为，在“1059”导弹基础上进行改进设计，可以将导弹射程由550千米提高到1000千米左右。经充分讨论，国防部五院科研人员于1960年7月提出了中近程导弹东风二号的总体设计方案。与“1059”导弹相比，东风二号导弹发动机推力更大、弹体长度更长、结构更为优化、控制系统精度更高，此外，地面设备也有所改进。
1960年8月，国防部五院召开方案论证会，批准总体设计方案；9月成立中近程导弹设计委员会。尽管有“1059”的基础，航天科技工作者在研制工作中仍遇到一系列难题。他们群策群力，协同攻关，顽强拼搏，当年年底就完成了全部初步设计。随后，导弹总体和各分系统的设计图纸陆续下厂生产、开始相关地面试验。
由于各方面经验都很有限，1962年3月，东风二号导弹首次飞行试验未能成功。这是年轻的中国航天事业第一次遭受失利的挫折，中央给予航天人极大地宽容和鼓励。航天人深入总结，从思想到管理、从设计到生产再到试验，开展全方位整改。与此同时，在中央和有关部委及兄弟单位支持下，一大批较先进的研制生产设施抢建出来，为改善导弹研制条件、全面开展各类试验奠定基础。“不带疑点上天”从此也成为中国航天人的质量铁律。
1964年5月，新一批东风二号导弹运抵发射场。6月29日至7月，东风二号导弹三战三捷，标志着我国已掌握导弹设计的基本理论与方法以及质量管理基本规律，并依靠自己的力量实现了导弹生产关键技术的突破。同年10月，我国首颗原子弹爆炸成功，随后，导弹、原子弹“两弹结合”工作全面展开。1966年10月，东风二号甲导弹携核弹头成功发射，我国“两弹结合”热试验圆满成功，从此有了可用于实战的核威慑装备。