1974年国庆节招待会上，久违工作场合七年的张爱萍终于“亮相”。

当时，有个惯例，长期失业并受审的老干部若公开露面，即意味着其已无碍，适时可重返工作岗位，这一现象被称作“亮相”。张爱萍长期负责国防科委工作，虽中断多年，但在国庆招待会上重逢众多旧识，尤为欣喜见到最熟稔的老战友宋时轮。宋时轮和张爱萍为老战友，虽未共事但相知甚深。1949年渡江战役前，病愈归来的张爱萍欲回前线，因兵团领导已满，他主动请缨加入宋时轮的9兵团。

宋时轮得知后热情邀请张爱萍任司令员，自己愿为副手。张爱萍推辞，甘愿辅佐。最终，张爱萍暂任兵团副司令，负责渡江。4月23日，他被任命为华东海军司令，两人未能并肩作战。新中国成立后，宋时轮长期在军事科学院任副院长，辅佐叶帅。历经多年冲击后，他于1972年复职，接任叶帅主管军科院的职务。军科院设第一政委粟裕、第二政委（王树声已病故）、政委王新亭与廖汉生等职，但粟裕精力未专注于此，且王新亭、廖汉生于1975年被调离。宋时轮欲邀张爱萍至军科院任政委，并望其日后接任院长。张爱萍婉拒道：“我恐难胜任你院之职。”张爱萍此言实乃自谦，主要原因在于他目前暂无意投身工作，或是心中尚有其他挂念之事。1954年起，张爱萍任副总参谋长后历经多番调整。他首次指挥陆海空军联合作战，解放一江山岛等岛屿，并负责军队行政、装备，推动八大总部合并为三大总部，五大军种精简为三大军种。

1960年，他兼任国防科委副主任，着手两弹一星工作。面对陌生领域，他虚心求教，刻苦钻研，终成开国将领中技术佼佼者，顺利推进原子弹、氢弹研发。这些工作的分量，丝毫不逊于军科院的任务，或许这也体现了他当时不急于投身新职，亦或是对国防科委怀有深厚情感。宋时轮向叶帅上报了调张爱萍的意见，叶帅亦找他交流，双方均盼张爱萍早日复出，只是两人的具体安排各有考量。叶帅提议张爱萍重返国防科委，此乃其擅长领域，往昔领导有方，进展顺遂，且国防科委亟需其才整顿，以恢复项目正常推进。

张爱萍起初推辞，但听闻国防科委现状后心生忧虑。他内心仍牵挂原单位，推辞只因大运动中受冲击，心中存有芥蒂。他最终顾全大局，重返国防科委。此后，职务虽有调整，但他始终专注于国防工业，为两弹、洲际导弹及卫星通信的发展做出了巨大贡献。