吴健雄得以于1973年回国访问。此时，她的叔叔和弟弟已因在文化大革命中受到迫害而身故，而她父母的坟墓也遭到毁坏。她受到周恩来的接见。周恩来亲自就上述情况向她致歉。在此次访问后，吴健雄又多次访问中国。晚年的吴健雄常直言不讳。她对台湾的中华民国政府关押黄克孙的亲属以及雷震的行为表示谴责。1964年，她在麻省理工学院举行的一场座谈会上为反对性别歧视发声。她向听众问道：“令我好奇的是，小小的原子和原子核或是数学符号亦或是DNA分子是不是也对男性或是女性有所偏向。”当男性称她为袁教授夫人时，她会立刻告诉他们她是吴