1948年，美国布法罗大学第一次聘任了一位年轻的中国人为讲师，他就是任新民。

尽管在国外拥有优越的科研条件和生活条件，但任新民一刻也没有忘记“学有所成、报效祖国”的初衷。新中国成立两个月后，他破除重重阻碍，如愿归国。

很快，任新民就成为了当时陈赓领导的南京军区科学研究室的一位研究员。穿上了军装，他成为了共和国的一群特殊士兵中的一员。1952年，新中国第一个军事学院——哈尔滨军事工程学院成立，急需一批专家，任新民随后奔赴北国。

1956年，归国不久的钱学森开始组建我国导弹的专门研究机构——国防部第五研究院。钱学森在东北参观重工业时，一个沉稳、且与他经历相似的年轻人让他感觉一见如故，这个人就是任新民。钱学森邀请任新民一起创建中国的航天事业，任新民欣然答应。

从此，任新民开启了自己与中国航天事业共生、共荣、共奋进的“航天人生”。由于“伯乐之遇”，任新民也与钱学森结下了一生“亦师亦友”的深厚情谊。

上世纪50年代的科研条件和专业人才都非常有限，经济基础和工业技术更是相当薄弱。当时只有钱学森在美国参加过导弹与火箭的研究、实验工作。

1958年1月，我国开始了P-2导弹的仿制工作。液体火箭发动机被称为导弹的“心脏”，是导弹仿制中的重要关键技术之一。当时担任液体火箭发动机设计部主任的任新民和同事们先后克服了材料、工艺、设备及推进剂等方面的重重困难，终于掌握了P-2导弹的液体火箭发动机的关键技术。1960年11月5日，我国第一枚导弹“东风一号”被成功发射。

在中近程导弹的自行设计工作中，任新民担任这一型号的副总设计师，主管发动机研制工作。1960年，苏联撤走了专家，国内经济建设出现了暂时性的困难，他和同事们没有在困难面前低头，终于在1962年1月实现了第一台自行研制的液体火箭发动机的试车成功。

在向尖端技术进军的道路上不可能一帆风顺，1962年3月21日进行的第一枚中近程弹道导弹飞行试验（东风二号）遭遇失败。任新民和同事们迅速展开紧张的故障分析工作。经过改进后的中近程导弹于1964年6月29日再次进行飞行试验，取得圆满成功。这标志着中国已迈开了独立研制导弹的步伐。

东风二号研制成功后，任新民又马不停蹄地转入了一个全新型号——液体中程弹道导弹的研制工作（东风三号）。1965年后，他全面负责这一导弹的研制工作，带队赴试验发射场指导飞行试验。

东风三号的研制成功，使中国仅仅用了十年的时间就拥有了完全独立知识产权的中程导弹。

东风三号成功发射之后，任新民领导开展技术研制的东风四号导弹也顺利完成既定任务。