理论研究攻关中,最初形成了两种思路,一是邓稼先率领的理论部提出的原子弹“加强型”的氢弹,即在原子弹的基础上,将其威力加大到氢弹的标准;二是黄祖洽、于敏在预研时提出的设想,当时是两条思路一起并行攻关。1965年夏,于敏提出了新的方案;9月底,借助中科院上海华东计算机研究所当时最先进的运算速度每秒5万次的计算机,于敏带领部分理论人员,经过两个多月的艰苦计算,分析摸索,终于找到了解决自持热核反应所需的关键条件,探索出了一种新的制造氢弹的理论方案。这是氢弹研制中最关键的突破。在氢弹原理突破中,于敏提出了关于氢弹从原理到构形基本完整的设想,起了关键作用。后来证明,这一新的理论方案大大缩短了中国氢弹的研制进程。于敏后来被誉为“中国氢弹之父”。