中国科学院副院长、院长，国家科委主任，国务院副总理，国务委员等职务。在1979年，方毅曾陪同邓小平访问美国，并代表中华人民共和国政府与美国在高能物理、航天、基础研究等多个科技项目上签订了项合作协定。1988年4月，方毅当选为第七届全国政协副主席；在王任重病逝后，还接任了全国政协党组副书记，协助李先念主持政协工作；1993年届满退休。
逝世.1997年10月17日，方毅在北京病逝，享年81岁。中共官方评价他是“久经考验的忠诚的共产主义战士、无产阶级革命家，中国对外经济战线和科技战