1959年11月任军事科学院副院长，协助院长叶剑英元帅致力于军事科学的研究工作。
1960年，组织领导了中国人民解放军各种条令条例的制订工作，还参加徐向前主持的红四方面军战史编委会的领导工作（至1973年结束）。
10月，出席军委扩大会议。
1961年2月，向中央军委副主席刘伯承、徐向前、聂荣臻汇报我军《合成军战斗概则》、《连以下步兵战斗条令》、《空军飞行条令》的制订情况。
4月24日，发表军事著作《几点作战经验》。
1961年至1963年，主持筹建军事科学院军事技术直观教研馆，建成后的该馆分设9个教研所，成为对干部进行军兵种知识和合成军知识教育的基地。
1969年4月，出席中国共产党第九次全国代表大会，当选为第九届中央委员会委员。
1970年3月，遵照中央军委和周恩来总理的指示，带领军宣队进驻七机部等国防工业口，对其所属院、所、厂实行军管。
1971年6月，出席军事科学院第一届党代会。11月30日，陪同周恩来总理接见阿尔巴尼亚军事代表团。
1972年1月，遵照中央军委的指示，带领11人组成的“学习调查组”赴南京军区调查，为军委扩大会议的召开提供第一手材料，向军委写出了林彪对军队建设进行破坏情况的调查报告。
2月，陪同周恩来总理会见美国总统尼克松。
5月20日，以国防部副部长名义邀请坦桑尼亚军事代表团来华访问。
6月20日，陪同董必武代主席，接见斯里兰卡总理班达拉奈克夫人。
7月10日，陪同周恩来总理会见也门总统伊斯梅尔。7月18日，陪同周恩来总理宴请阿拉伯也门共和国总理艾尼。
9月29日，陪同周恩来总理会见日本国首相田中角荣。
10月，以国防部副部长名义邀请秘鲁军事代表团来华访问。
11月，任军事科学院第二政治委员，党委第二书记。
1973年8月，出席中国共产党第十次全国代表大会，当选为第十届中央委员会委员。
1974年1月7日，因病医治无效，在北京逝世，享年69岁。
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