到他的简历后，决定把他调入中国科学院与清华大学建筑系联合新建的“中国古代建筑理论与历史研究室”。1956年至1958年期间，张驭寰担任梁思成的助手，协助他创办中国科学院与清华大学合办的“中国古代建筑理论与历史研究室”。1968年张驭寰借调进入中国科学院自然科学史研究所，1973年正式调入。2011年10月，近85岁高龄的张驭寰加入中国共产党。