回国后，郑哲敏成为中国科学院力学研究所的18位建所元老之一。

1960年，郑哲敏和他的同事开始研究爆炸成形。“爆炸成形”就是通过控制爆炸时能量释放的方向和力度，将材料炸成预先设定的形状。

当年春节后的一次小型爆炸实验中，一块手掌大小的钢板被雷管炸成一个规整的小碗。力学所所长钱学森举着这个貌不惊人的小碗说，这是新生事物，未来可能代替大型水压机成形。

当时，我国的“两弹一星”计划已经到了研制的关键时期，但由于国内没有大型水压机，有些零件的成形难以控制，应该如何制造导弹和火箭急需的喷管，成了摆在所有人面前的一大难题。1961年5月，任国防部五院院长的钱学森，选择使用“爆炸成形”解决这个难题。

当时关于这个问题的解决方案在世界范围内还是一片空白，而在回国之前，郑哲敏甚至连炸药和雷管都不曾见过。

“虽然是一个全新领域，但国家需要，我当然义不容辞。”

一番刻苦攻关，郑哲敏根据大量实验室实验和现场试验，研究出了“爆炸成型模型律与成型机制”，为我国高精度导弹部件生产铲除了一大障碍。

就在爆炸成形问题解决的同时，一门新的分支学科由此诞生，钱学森在1963年前瞻性地将其命名为“爆炸力学”，郑哲敏成为这门学科的带头人。

之后的30多年里，郑哲敏带领着科研团队，又提出了“流体弹塑性模型”等爆炸力学经典理论，并在核爆效应、穿破甲机理、爆炸安全、防护工程、爆炸复合、热塑失稳、爆炸处理水下软基、瓦斯突出机理等爆炸力学领域取得了一系列具有重要影响的成果，成为“爆炸力学”这门学科的一位奠基人和开拓者。

1982年度国家自然科学二等奖