馮·卡門和馬林納、錢學森等經過研究後認為，當務之急是必須建立一個新的、大型的火箭實驗室。這個實驗室命名為“噴氣推進實驗室”(jet Propukion Laboratory)，簡稱“JPL”。隻有建立了這樣的實驗室，才能設計出射程超過100英裏以上的火箭。
為了能夠追趕德國的火箭技術，美國陸軍參謀長馬歇爾爽快地給加州理工學院撥款300萬美元興建“噴氣推進實驗室”——不再是最初研製“JATO”時給一千美元、一萬美元那樣“小氣”。這充分表明，五角大樓已經把發展美國的火箭技術列為重中之重！
噴氣推進實驗室在火箭倶樂部當年進行試驗的阿洛約·塞科山穀動工興建。馮·卡門教授被任命為噴氣推進實驗室主任，下設彈道、材料、火箭、結構四組，錢學森被任命為火箭研究組組長。
“航空噴氣通用公司”開張之後，忙著接受來自美國科學院所屬的空軍研究委員會、作戰部、兵工局的訂單，為他們設計、製造新式的航空、火箭武器。“JATO”計劃就是在1941年8月完成的。在第二次世界大戰中，“JATO”這種重型轟炸機的火箭助推起飛裝置，使重型轟炸機在很短的跑道或者航空母艦上起飛，很快就在美國空軍中得到廣泛的應用。錢學森在“JATO”的研究、設計過程中，發揮了重要的作用。
“航空噴氣通用公司”還接受了培訓現役空軍和海軍軍官的任務，為他們講授工程數學原理和噴氣推進原理。錢學森仔細研究了美國情報部門送來的德國導彈情報，得知德國VI火箭的詳細介紹。在此基礎上，錢學森撰寫出長篇報告《噴氣推進》，這是美國首部全麵係統論述噴氣推進原理和導彈性能的著作。後來，這篇報告成為美國空氣動力學研究生和軍事工程師必讀的教材。錢學森擔任了教員，講授《噴氣推進》。
不過，隨著“航空噴氣通用公司”接受的軍事訂單越來越多，錢學森反而跟當年火箭倶樂部的夥伴們來往少了。這是因為錢學森在美國是外國人，按照美國政府的規定，不能參加涉及軍事機密的研究工作。錢學森在馮·卡門的指導下，在空氣動力學的研究工作中多有建樹，發表了許多論文。
為了盡量留住錢學森，1941年8月，馮·卡門把錢學森在美國的居留身份由原先的學生改為訪問學者。
錢學森這麼優秀的人才，不能繼續參加美國的火箭研究，馮·卡門深感遺憾。
錢學森已經是馮·卡門的左右手，已經是有著相當造詣的科學家。迫於擴軍備戰的緊急需要，迫於美國軍事尖端科技人才的匱乏，1942年12月1日，在馮·卡門的推薦下，經過美國憲兵總司令部人事安全主管巴陀上校的安全審核，錢學森獲得了安全許可證，獲準參加海陸空三軍、國防部、科學研究發展局等一切軍事機密工作。
從此，錢學森介入美國國防的核心機密，在美國的火箭研製工作中作出重大貢獻。
錢學森的專業是航空，參加火箭倶樂部最初原本隻是學習之餘的興趣小組。沒想到，隨著火箭技術的日益重要，他的研究重心從航空轉向火箭，以至人們現在一提起錢學森，加在他名字前的定語就是“火箭專家”錢學森曾經說自己是幾度改行的人：在交通大學，他學的是鐵道機械工程專業；考取留美公費生時，改為飛機機架專業；到了加州理工學院，又改學空氣動力學；最後又轉向研製火箭。
其實，錢學森的改行，不隻是他個人專業方向的改變，也是時局的選擇一當錢學森在交通大學學習時，抗日戰爭使他投身到“航空救國”的行列；而在加州理工學院學習時，第二次世界大戰把他推上了火箭專家的位置。
美國總統下達的“兩彈計劃”使火箭專家錢學森忙得不亦樂乎，可是他忙裏偷閑，居然下廚做起杭州菜來。
那時候，錢學森還沒有成家，他是在朋友的廚房裏“露”一手。
錢學森的朋友，就是周培源。
周培源比錢學森大9歲。他是在1924年成為清華大學留美公費生，先在美國芝加哥大學獲碩士學位，1927年轉往加州理工學院，獲博士學位。此後，他到德國、端士從事研究工作，然後回到中國，擔任清華大學物理係教授。在1936年至1937年，他再度赴美，在普林斯頓大學工作。回國之後，在1943年至1946年第三次來美國，這一回他在加州理工學院從事湍流理論研究，結識了馮·卡門，結識了錢學森。
周培源和夫人王蒂澄一起來到加州理工學院後，他家經常成為中國學者聚會之處。在王蒂澄下廚招待客人的時候，錢學森有時也做個杭州菜湊熱鬧。
在1941年至1942年，錢偉長、郭永懷、史都華、林家翹，先後來到加州理工學院。他們也參加了噴氣推進實驗室，進行彈道分析、燃燒室熱傳導、燃燒理論研究等工作。在錢學森的身旁，一下子出現了一群黃皮膚、黑眼珠的中國學者。