鄧稼先的主要事蹟是為中國核武器、原子武器的研發做出了重要貢獻。鄧稼先是中國核武器研製與發展的主要組織者、領導者，鄧稼先始終在中國武器製造的第一線，領導了許多學者和技術人員，成功地設計了中國原子彈和氫彈，把中國國防自衛武器引領到了世界先進水平。

鄧稼先是中國核武器理論研究工作的奠基者之一，是中國核武器研製與發展的主要組織者、領導者，被稱為“兩彈元勳”。在原子彈、氫彈研究中，鄧稼先領導開展了爆轟物理、流體力學、狀態方程、中子輸運等基礎理論研究，完成了原子彈的理論方案，並參與指導核試驗的爆轟模擬試驗。

他自1958年開始組織領導開展爆轟物理、流體力學、狀態方程、中子輸運等基礎理論研究，對原子彈的物理過程進行大量模擬計算和分析，從而邁開了中國獨立研究設計核武器的第一步，領導完成了中國第一顆原子彈的理論方案，並參與指導核試驗前的爆轟模擬試驗。原子彈試驗成功後，立即組織力量探索氫彈設計原理、選定技術途徑，組織領導並親自參與1967年中國第一顆氫彈的研製和試驗工作。

鄧稼先不僅注重科技實驗，還格外注重對科學理論的及時梳理和總結。鄧稼先和周光召合寫的《中國第一顆原子彈理論研究總結》，是一部核武器理論設計開創性的基礎鉅著，它總結了百位科學家的研究成果，這部著作不僅對以後的理論設計起到指導作用，而且還是培養科研人員入門的教科書。