作為新中國歷史上享有崇高威望的人民科學家，錢學森的入黨故事鮮為人知，而又感人至深。
1955年9月，回國途中，一位記者問錢學森：“你究竟是不是共產黨員？”錢學森回答：“共產黨員是無產階級的先進分子，我還沒有資格當一名共產黨員呢！”
直到置身如火如荼的社會主義建設熱潮中，錢學森心底蘊藏多年的加入中國共產黨的愿望越來越強烈。中國科學院前黨組書記、常務副院長張勁夫生前這樣回憶：“一天晚上（1958年初春），錢學森同志一個人找到我家里，談了他在美國20年，所有工作都是在做準備，準備將來為祖國做點事情，所以一美元的保險也不買。回國后，為使人民過上有尊嚴的幸福生活，將竭盡全力建設自己的國家，并鄭重地提出了入黨的要求。”
據錢學森的秘書涂元季記述，1958年4月6日，錢學森向中國科學院力學研究所黨支部遞交了一份長達7頁的思想檢查。4月19日，錢學森又向力學研究所黨支部遞交了一份長達8頁的“交心”材料。在這份材料里，他進一步談了對中國共產黨的認識、對黨的各項方針政策的認識。
鑒于錢學森對黨的深厚感情和認識上的進一步提高，力學研究所黨支部認真研究后，決定發展錢學森為中國共產黨黨員。9月24日，錢學森正式填寫了入黨申請書。
在《中國工程院院士傳記——錢學森傳》的作者奚啟新看來，錢學森要求加入中國共產黨，并不僅僅是為了追求進步，而是有其深層久遠的思想根源。“從青少年時期，他就開始接受先進思想教育，有著強烈的愛國主義情結。在交通大學讀書時，好友之中就有幾位是中共地下黨員，他自己也參加了共產黨的外圍組織。到美國后，正值第二次世界大戰期間，雖然身在異國，但心系祖國的抗日戰爭，對祖國的命運深為憂慮。”
“我所接觸的黨的領導同志，他們看事物的清晰、深刻，使我對他們起了敬佩之心……總的來說，這時期我對黨的認識是很不對頭的，黨在我心目中只是一個個黨員，不是一個組織。”錢學森曾如此剖析自己對黨的片面認識，但回國后參加力學研究所的工作，特別是國防部第五研究院的工作，以及參加了全國政協會議和訪蘇、參觀、講學等活動，目睹了新中國的種種新氣象，他對黨的認識越來越深化。“這使我認識到黨是集體，是一個可愛的集體，我開始對黨有了感情。”“我開始感到人民群眾的大家庭，我是其中的一分子，我一定要拿出一切來為大家的幸福生活而奮斗！”
1959年1月5日，中國科學院力學研究所黨總支通知錢學森，他被接收為中國共產黨預備黨員。錢學森后來說，在成為中國共產黨黨員的那一天，自己激動得徹夜未眠。