1958年，中国科学院统筹部署，在力学研究所成立负责卫星总体设计和运载火箭研制的第一设计院，郭永怀任院长，钱学森全面指导。作为配套工程，在北京怀柔县思家峪山区开始筹建怀柔基地(对外称为“北京矿冶学校”)。1963年初，力学研究所在怀柔基地建立爆炸力学试验场，而后成立了怀柔分部。1968年，怀柔分部交由国防科委接管，爆炸力学试验场继续作为力学研究所怀柔基地。2010年，力学研究所怀柔基地上交中国科学院，现址成为目前的中国科学院与“两弹一星”纪念馆。
2008年，力学研究所紧密结合国家重大任务和战略需求，前瞻性地规划建设怀柔园区。2023年，钱学森实验基地(怀柔)正式揭牌。占地142亩，已建成12栋，总建筑面积约5.6万平方米，现常驻人员200余人。
怀柔科学城聚集一批大科学装置，建设国家重大科技基础设施和前沿科技交叉研究平台，吸引聚集全球高端科学家。世界级原始创新承载区，建设战略性前瞻性基础研究新高地、综合性国家科学中心集中承载地、生态宜居创新示范区。中国科学院相关科研力量已全面进驻，5大学科领域，37个科技设施平台项目入驻，其中16项投入运营，院所人员约3000人。中国科学院大学已有约1.1万名师生入驻。
