“钱学森是顶级的科学家。因为他能够打破科研的禁忌，开辟新的天地。”上海交通大学老校长、航空航天专家范绪箕，与钱学森学长曾多年一起在美国学习和生活，又师出同门。在上海交大举办的缅怀钱学森学长座谈会上，他对钱学森在学习阶段突破了空气动力学两个“禁区”的成就赞不绝口。
当时，导师冯·卡门交给钱学森研究的是两个世界性的难题：当飞机的飞行速度提高到亚音速时，气体的可压缩性对飞行器的性能到底有什么影响，它们之间的定量关系是怎样的？如果想再将飞机的飞行速度进一步提高到超音速时，应该采用什么样的最富有成效的理论指导和技术设计才能实现？1939年，钱学森出色地完成《高速气体动力学问题的研究》等4篇博士论文，获得航空和数学的双博士学位。着名的卡门－钱氏公式也由此而来。直到今天，所有的火箭设计师还都受益于这些理论。
在美国20年发表论文51篇，无论是科研的质量还是数量都是让人惊叹的。其中，工程控制论还是钱学森在美被软禁期间开始研究的。那时，维纳的《控制论》刚刚出版，介绍的是机电元件如何形成具有稳定性和目的行为的组织结构的科学。钱学森认为，“控制”关心的首要问题在于系统各部分间的相互关系和其整个体系的综合行为，研究博大的控制论科学的某些部分，可直接地应用于工程以设计控制系统或制导系统。1955年，在钱学森即将离开美国返回中国时，他将《工程控制论》送给自己的导师冯·卡门。冯·卡门对钱学森说：“我为你感到骄傲，你创立的工程控制论学说，对现代科学事业的发展是巨大的贡献。你现在在学术上已经超过了我。”
1957年至1958年，中国工程院院士何友声参加了钱学森办的清华研究班，钱学森是这个班的班主任。“有一次，我们几个同学问钱学森，这个公式在世界航空发展史上起了不小的作用，你当时怎么会得出这样好的结果呢？他笑笑说，那时我只有一个想法，就是中国人的智慧绝对不低于人家，只要有困难的地方，人家解决不了的问题，我就要冲进去。”
