早在1977年，“四人帮”垮台不久，为加快中国科学技术的发展，国家科委、国家计委就提出了关于加快建设高能物理实验中心的问题，并得到中央批准。当时制定的计划（称八七工程）是在中国建造与当时世界上最大加速器规模相当的40吉电子伏特质子同步加速器。

 　　1979年初，在邓小平访美期间，由中国国务院副总理兼国家科委主任方毅和美国能源部长詹姆斯·施莱辛格，在华盛顿白宫签订了中美两国高能物理领域的合作协议。

 　　为安排年度的合作项目，并研究合作中的问题，协议规定每年要进行一次双边会议。1979年6月，中美高能物理联合委员会第一次会议在北京召开。邓小平会见了与会代表。1980年6月，中美高能物理联合委员会第二次会议在美国召开。然而会后不久，由于中国国民经济计划的调整，八七工程下马了。致使1981年的中美高能物理联合会议未能如期召开，在国外影响很不好。一直十分关心和促进中国高能物理发展和中美高能物理合作的美籍华人、物理学家李政道教授对此提出了意见。1982年初，中国科学院开始组织专家讨论：八七工程下马后，高能物理怎么办？此时，谷羽开始接触这件事。1982年3月出现了转机，李政道建议搞规模小一些的电子对撞机。在广泛听取国内外科学家意见的基础上，并考虑了中国的财力及科技和工业力量的可能，中国科学院提出，在北京建造2×22亿电子伏特正负电子对撞机的建议。邓小平明确表示：“我赞成加以批准，不再犹豫。”并亲自向李政道教授说明了中国领导人对此事的决心。1983年4月，国务院批准了这个计划并决定由谷羽来主持领导此事，这时她已65岁了。

 　　1983年11月，谷羽赴美考察并参加了中美高能物理双边会议。美方在这次会议上表现出了极高的热情，使谷羽体察到，此事再搞不成，以后就很难合作了。回国第二天，谷羽向中央书记处汇报了情况，并提出组建领导小组的建议和经费要求。1983年12月15日，中共中央书记处会议确定北京正负电子对撞机工程列为国家重点建设项目，批准成立北京正负电子对撞机工程领导小组，负责组织领导工程实施。工程领导小组由中国科学院顾问谷羽、国家计委副主任张寿、国家经委副主任林宗棠和北京市副市长张百发组成，由谷羽负责。

 　　小组一成立，就立即按党中央、国务院的要求，全面组织进行设计、预研和征地等工程前期工作。在最初的时日，谷羽不顾年迈体弱，每周要用4～5天的时间与科技人员、工人、干部个别谈话和组织座谈，充分听取各种意见，相当充分地发动了群众和了解了情况。她还经常到集中设计的现场，了解和解决设计中的问题，同时还关心设计人员的伙食情况、住的情况、晚上工作条件等等。

 　　北京正负电子对撞机工程是由上万台集中了当代各种高技术的设备组成的复杂而巨大的系统。中国当时虽已具备了相当的工业和科技实力，但像对撞机这些技术复杂、精度要求极高的专用设备，还从未做过。因此工程一开始遇到的问题就是全面引进，还是主要依靠中国自己的力量进行研制？以谷羽为首的工程领导小组，充分发动群众，认真分析了中国的科技和工业状况，认为虽然研制对撞机设备存在着很大困难，但充分发挥社会主义优越性，集中统一领导，调动全国各方面的力量，大力协同，逐项组织攻关，随着各个局部的突破，形成优势，再汇集局部优势形成总体优势，这样应是可以依靠自己力量完成工程建设的。

 　　党中央、国务院批准了工程领导小组提出的“北京正负电子对撞机的建设，应在充分吸收、消化外国先进技术的基础上，主要依靠中国自己的力量进行建设”的决策。因此，工程领导小组决定：除计算机和少数目前中国无力研制的设备和用量很少、不值得花人力、物力去研制的设备、元件、材料外，都主要依靠自己的力量来设计和研制。实践证明：这样做，不仅节约了大量外汇，而且也在吸取国外先进经验的基础上，促进了中国科技和工业水平的提高。

 　　工程领导小组还根据中国国情，提出了在北京正负电子对撞机上既要进行物理研究，又要进行同步辐射光的应用研究的“一机两用”的建设方针，也得到了中央和国务院的批准。

 　　1984年10月7日，正负电子对撞机的建设正式破土动工。邓小平、杨尚昆、万里、方毅、余秋里、胡乔木、胡启立等党和国家领导人与科学家们一起为它奠基。美国一些科学家也赶来参加。

 　　谷羽和工程领导小组的同志常和工程技术人员一起研究工程方案，一起审查工艺设计，并协调各部门的协作关系，召开本工程专用设备研制协调小组会、土建协调小组会，解决工程进展中的各种问题。

 　　谷羽尊重知识，尊重人才，不但在设计和设备研制技术上充分听取专家的意见，而且在组织上排除各种阻力，把专家放在工程建设的各级领导岗位上，还聘请了美国科学家作工程领导小组的科学顾问，这在当时都是十分难得的。

 　　谷羽领导的工程领导小组成员十分团结，分工明确，互相配合，互相支持，雷历风行，工作效率高。美国科学家也评价说：“这是中国效率最高的领导集体之一。”至今，人们仍在怀念她。

 　　1986年下半年，由中国科学院院长周光召接替谷羽的工程领导小组组长职务，她离开了自己晚年全身心投入的工作。使她感到欣慰的是，在她和工程领导小组领导下，当时工程已完成了预制研究及样机研制，非标准设备和大部分部件已批量生产，开始进入主设备安装和分系统调试，工程建设已大体就绪。

 　　工程终于在1988年10月16日，实现了正负电子对撞，谷羽和所有为北京正负电子对撞机日夜拼搏的人一样无比喜悦。10月24日，邓小平在亲手为这一工程奠基四年后又来到了这里，在周光召、谷羽和工程领导小组其他同志陪同下，十分高兴地视察了整个工程建设，和建设者一起欢庆胜利，并发表了十分重要的讲话。这篇讲话后来以《中国必须在世界高科技领域占有一席之地》为题收入《邓小平文选》。

 　　1989年10月6日，江泽民总书记来到北京正负电子对撞机国家实验室视察，谷羽参加了接待活动。

 　　1990年7月，国家计委对该项工程组织了国家验收。同年北京正负电子对撞机获国家科技进步奖特等奖。1991年5月24日，在中南海怀仁堂隆重举行了北京正负电子对撞机工程表彰大会。

 　　与对撞机工程有关，有一个小金马的故事。小金马，是谷羽因对中国国防科学技术有重大贡献而获得的崇高奖赏。1985年谷羽把它送给了为北京正负电子对撞机建设付出大量心血的李政道教授，作为纪念。李政道教授接受这件珍贵的礼物时说：在北京正负电子对撞机建成之时，他将把小金马献给北京正负电子对撞机。1988年10月，北京正负电子对撞机提前建成后，李政道教授将小金马献给了北京正负电子对撞机，祝愿北京正负电子对撞机永远向前奔腾！