39年6月9日，錢學森在加州理工學院戴上了博士帽。火箭俱樂部的夥伴們為錢學森舉行了一次派對慶賀。那天，馬林納拉起小提琴，威因鮑姆彈起鋼琴，錢學森彈起吉他，共同演奏貝多芬、莫扎特、勃拉姆斯的名曲。這群小夥子不僅在研製火箭中配合默契，在演奏的時候也是那麼地協調動聽。
錢學森走過了“學士—碩士—博士”的學習之路，獲得博士學位意味著他結束學生生涯，成為加州理工學院航空系的助教。擺在他面前的是“講師—副教授—教授”的執教之路。
1940年初，錢學森收到清華大學導師王助的來信，希望他回國工作。
按照當時清華大學公費留美生的規定，在美學習期限不得超過三年。這時，錢學森已經在美國五年了，他的學生簽證也即將到期。
錢學森也想回國，他原本就沒有打算在美國久留。然而，馮·卡門非常欣賞錢學森的才華，建議錢學森在美國再留一年。
1940年4月20日，馮·卡門教授致函王助教授：
本人絕無耽誤錢先生為國盡忠的意圖，但也正如你所說，每個人都可以用不同的方式為國服務。我認為錢先生返國前，若能在航空工程與航空科學等領域再多做些研究，對他個人和中國都會更有幫助。
他在高速氣體動力學和結構學方面已有可觀的成績。我們目前正致力研究浮筒與船舶的流體力學。這是個很重要的題目，貴機構想必也很需要一位熟悉海平面流體力學的人才。
基於以上觀點，本人建議錢先生在加州理工學院多留一年。當然他的工作能力與愉快合群的個性也令人激賞，但請相信，本人作此建議絕非出於自私的動機。
就這樣，在馮·卡門教授的再三挽留下，錢學森繼續著在加州理工學院從事航空動力學的研究。
也就在這些日子裡，時局發生了劇烈的變化：
1941年12月7日，日本突襲了美國珍珠港。美國對日本宣戰，捲入戰爭風暴。
戰爭像興奮劑，深深刺激並加速了美國政府的製造原子彈計劃和製造火箭、導彈的計劃。
美國總統羅斯福高度關注美國的軍事科學。1939年8月2日，美國科學家愛因斯坦致信羅斯福。愛因斯坦在信中預料，在不久的將來，鈾元素會變成一種重要的新能源。它也可以用來製造出極有威力的新型炸彈，而德國在這方面有可能採取先發制人的行動……
愛因斯坦的這封信引起羅斯福重視，當即成立“鈾問題諮詢委員會”，加州大學伯克利分校的物理學教授羅伯特·奧本海默受命評估製造原子彈的可能性。在得到奧本海默肯定的回答之後，美國政府戈羅夫斯將軍主持制定了“曼哈頓計劃”，秘密進行研製原子彈的工作。
1940年初，德軍憑藉遠端轟炸機、戰鬥機和機械化部隊的優勢，橫掃歐洲大陸。羅斯福總統撥款幾十億美元，投入軍事科學研究，希望能夠在軍事裝備上超越德國。
奧本海默成為“曼哈頓計劃”的首席科學家。1943年4月，奧本海默建立了洛斯·阿拉莫斯實驗室（the Los Alamos Scientific Laboratory），最初參加這一實驗室工作的只有幾百名科學家，在美國軍方大力支援下，6 000名方方面面的科學家加盟這一實驗室。27個月之後，這些專家在奧本海默的領導下，成功地製造出世界上第一個原子彈。奧本海默也因此被譽為“美國原子彈之父”。
羅斯福總統高瞻遠矚，他的手指在撳下原子彈研製計劃的啟動鍵之後，又移向火箭、導彈研製計劃的啟動鍵。
研製導彈這一重任，落在了馮·卡門的頭上。
如同錢學森後來所說：“二戰爆發後不久，羅斯福總統特別注意發展科學技術，多次把科學家們找來共同討論在美國如何發展科學技術的問題。當時就找到馮·卡門等科學家，他們討論來討論去，結果就做出要儘快搞火箭發射、搞原子彈和氫彈這個英明的決定。因為一般的火炮打原子彈、氫彈，打不遠，不行。有了火箭發射，你想打到哪兒，哪兒就完了，毀滅性的。”
“卐”旗下的秘密火箭
由於火箭技術受到美國政府的高度關注，原本是“草臺班子”的火箭俱樂部也今非昔比了。1941年，火箭俱樂部擴大成了“航空噴氣通用公司”，馮·卡門出任總經理，馬林納為司庫，錢學森出任公司顧問。
“航空噴氣通用公司”開張之後，忙著接受來自美國空軍、作戰部、兵工局的訂單，為他