9年年召开的中共九大上，纪登奎被安排以“革命干部代表”的身份在大会上发言。会议结束时，纪登奎当选为中央委员；并在九届一中全会上，当选中央政治局候补委员。1970年，他正式进入中央工作，出任中共中央组织宣传组成员、国务院业务组成员。庐山会议后，毛泽东和林彪的分歧日渐加重。出于政治考量，在没有正规军队任职经验的状况下，纪登奎被毛任命为中央军委领导成员、军委办事组成员。这一做法，被毛泽东称为是“掺沙子”；目的，就是为牵制林彪等人。林彪倒台后，毛泽东对纪登奎等人的信任度加重。1973年，纪登奎正式当选中央政治局