20世纪60年代末，中苏两国关系急剧恶化，加强战备迫在眉睫。1969年12月，中央军委作出了调整国防科委所属高等院校体制，和内迁到三线地区办学的决定。
1970年3月1日，国防科委派出调研组来哈尔滨工程学院主持“分建”和“内迁”工作。学院主体，即教务部、政治部、院务部、基础课部、院办公室，电子工程系、导弹工程系、电子计算机系、外国留学生系、综合实验工厂，以及哈尔滨工业大学力学系内迁长沙，归国务院第七机械工业部（简称“七机部”）领导。航空工程系迁往西安，并入西北工业大学，归国务院三机部领导。原子工程系与哈尔滨工业大学尖端专业和为其服务的专业合并，迁往四川省重庆市，组建重庆工业大学，归国务院二机部领导。船舶工程系原定到武汉、南京选址，后留哈尔滨，改名为哈尔滨船舶工程学院，归国务院六机部领导。空气动力风洞实验室留哈尔滨，改名为风洞研究所，归国务院三机部领导。
长沙工学院时期
（1970.6.15~1978.9.30）
1970年6月15日，国务院、中央军委电报命令：“哈尔滨工程学院（原军事工程学院）南迁长沙，改名为长沙工学院，归广州军区领导。”8月又下文规定，由湖南省革委会、省军区和七机部实行双重领导。
1970年7月～11月，学院机关、直属单位以及电子工程系（4个专业）、导弹工程系（7个专业）、电子计算机系（1个专业）共12个专业与哈尔滨工业大学的5个专业南迁长沙。对于长沙工学院的任务，国务院业务组和军委办公会议的规定是：“为七机部培养技术人员，同时兼顾国防科委直属研究院、基地和第二炮兵、湖南地区的需要。”
国防科学技术大学时期
（1978.10.1~1999.6.17）
国防科学技术大学是在邓小平同志的亲切关怀下成立的。1977年7月23日，中央军委副主席邓小平在北京接见了长沙工学院代表张文峰、高勇。当张文雄、高勇问到能否写一个筹办国防科学技术大学的报告时，邓小平明确地说：“你们当然可以报。”
1978年6月6日，国务院、中央军委发布了《关于成立中国人民解放军国防科学技术大学的通知》，决定将长沙工学院改建为中国人民解放军国防科学技术大学。从即日起，启用番号。从1978年10月1日起，学校归国防科委建制领导，列入军队序列，执行兵团级职权。主要任务是为国防尖端技术培养高质量、高水平的研究、设计、生产、试验、使用人才，同时担负战略武器试验、使用的各级技术指挥干部的训练和在职技术干部的进修任务。
