“十二年科技規劃”制定與“以任務帶學科”原則
國務院領導親自部署科學和技術規劃的制定工作。1956 年 1 月 5 日，國務院副總理兼國家計委主任李富春致函中科院副院長兼黨組書記張稼夫，説明瞭制定科技規劃的思路和要求：必須採取根本性措施，制定向科技“大進軍”的“迎頭趕上”規劃，爭取在第三個五年計劃左右接近和趕上世界科技水準，使科學研究滿足工農業生産和國防建設的迫切需要；必須像規劃“156 項工程”那樣，與蘇聯和東歐國家合作規劃科學事業。首先確定迅速發展國家主要科學和重大專題的科研項目，在最短期內達到蘇聯和東歐在這些方面的最高水準；各部門的規劃應有重點，中科院主要做重要學科的發展計劃，各産業部門應考慮重要學科和重要專題計劃，高教部主要考慮科學幹部的培養計劃並對學科和專題提出意見。
在李富春致函張稼夫 9 天之後，即 1956 年 1月14日，周恩來總理在中央關於知識分子問題的會議上作報告，發出“向科學進軍”的號召，強調“科學是關係我們的國防、經濟和文化各方面的有決定性的因素”，要求國家計委牽頭在 3 個月內制定《1956—1967 年科學技術發展遠景規劃》。他明確指出科技發展的遠景目標，要求按照可能和需要，“把我國科學界所最短缺而又是國家建設所最急需的門類盡可能迅速地補充起來，使十二年後，我國這些門類的科學和技術水準可以接近蘇聯和其他世界大國。”
毛澤東主席也非常重視科技規劃的制定。1956年1月 25 日，他在最高國務會議第六次會議上指出：“我國人民應該有一個遠大的規劃，要在幾十年內，努力改變我國在經濟上和科學文化上的落後狀況，迅速達到世界上的先進水準。為了實現這個偉大的目標，決定一切的是要有幹部，要有數量足夠的、優秀的科學技術專家；同時，要繼續鞏固和擴大人民民主統一戰線，團結一切可能團結的力量。”
1956 年 1月31日，在周恩來總理的親自領導下，國家計委會同有關部門制定科技發展遠景規劃。國務院成立了由中科院和各部委負責人組成的科學規劃 10 人小組，進行具體的組織工作。1956 年 2 月，中央政治局批准科學規劃小組改組為國務院科學規劃委員會，決定由陳毅副總理任主任，李富春、郭沫若、薄一波、李四光任副主任，中科院新任黨組書記兼副院長張勁夫任秘書長。1956 年 3 月，科學規劃委員會開始召集各門類科技專家和所有學部委員，討論制定規劃。專家規模最多時候達到六七百名。另外，應中國政府的邀請，蘇聯政府于 1956 年 3 月底指派 18 位科學家幫助中方制定科技遠景規劃。這些專家在華工作一個多月，主要介紹世界科技發展狀況、趨勢以及蘇聯的經驗，為中國制定規劃獻計獻策，甚至直接協助制定一些新興科技方面的規劃。
關於制定規劃的原則，主要有兩種意見：一是按任務進行規劃，二是按照學科進行規劃。最後確定把兩者結合，把“以任務為經，以學科為緯，以任務帶學科”作為主要的原則，任務帶不動的就以學科規劃來補充。這體現了理論與實際的結合。所謂“任務”，就是國民經濟和國防建設提出的科技任務。從事基礎研究的科學家認為，這弱化了基礎科學的理論研究。爭論反映到周恩來總理那裏，他指示增加一項按照學科規劃的“現代自然科學中若干基本理論問題的研究”，以解決重大學科問題。他清楚地看到：“如果我們不及時地加強對於長遠需要和理論工作的注意，我們就要犯很大的錯誤，沒有一定的理論科學的研究作基礎，技術上就不可能有根本性質的進步和革新。”
基本明確“以任務帶學科”原則之後，科技專家認真學習國家計委制定的國民經濟長期計劃草案及各部門擬訂的生産和科技規劃，按工業、尖端科學、農業、交通運輸等不同部門，逐步提出和討論清楚 56 項任務，加上基礎理論問題，共形成 57 項任務 。在每一項任務之下，分中心問題，然後是科研課題、負責單位、召集單位和進度要求。按照列出的任務，幾百名專家分成幾十個規劃組，討論起草文字説明、規劃提綱和附件等。例如，計算技術與數學的規劃由 26 位專家負責，華羅庚擔任組長，由蘇聯專家作顧問。關於導彈的規劃是基於錢學森在 1956 年 2 月17 日向中央提交的《建立我國國防航空工業的意見書》制定的。經過幾個月的努力，1956 年 8 月終於寫成《1956—1967 年科學技術發展遠景規劃綱要（修正草案）》。同年 12 月22日，中共中央同意《1956—1967 年科學技術發展遠景規劃綱要（修正草案）》作為試行方案付諸實施。
《1956—1967 年科學技術發展遠景規劃綱要（修正草案）》確定了 57 項任務，包括 616 個科研課題。大多數科學家同意從中選出 12 個重點項目：①原子能的和平利用；②電子學中的超高頻技術、半導體技術、電子電腦、遙控技術、電子儀器和遙遠控制；③噴氣技術；④生産過程自動化和精密儀器；⑤石油及其他特別缺乏的資源的勘探，礦物原料基地的探尋和確定；⑥結合中國資源情況建立合金系統並尋求新的冶金過程；⑦綜合利用燃料，發展重有機合成；⑧新型動力機械和大型機械；⑨黃河、長江綜合開發的重大科學技術問題；⑩農業的化學化、機械化和電氣化的重大科學問題；⑪危害我國人民健康最大的幾種主要疾病的防治和消滅；⑫自然科學中若干重要的基本理論問題。1957年，根據中方的請求，蘇聯國家科學技術委員會、蘇聯科學院和各部研究機構就中國的“十二年科技規劃”草案提出了書面意見。