20世纪30年代,叶企孙在清华大学住所北院7号留影。
叶企孙还充分利用自己的专长,为国家发展各种尖端技术殚精竭虑。1929年2月,他邀请空气动力学家冯·卡门访问清华大学,以图创办航空工程专业,但当时这一远见并未引起校长罗家伦的重视因而未能实现。后来他抓住机会派中国学生到冯·卡门门下求学。1932年夏,叶企孙又托在法国留学的学生施士元向他的导师居里夫人购进50mg镭,装配到赵忠尧的核物理实验室供实验使用,这是中国最早使用镭做实验。
1934年,叶企孙辞去物理系主任,筹划建立几个与国防相关的特种研究所,相继建起了农业研究所、无线电研究所、航空研究所、金属研究所,并指导师生在清华校内和南昌先后建造了风洞(1937年,在南昌建成了当时世界上最大的风洞,比加州理工学院的风洞还大50%)。叶企孙凭借自己广博的知识和前卫的见识,精心挑选和配置各研究所专家,不仅为国防服务,也开创了中国大学科研与实际应用密切结合的先河,有机会有能力在国际前沿学术期刊发表论文,对抗日战争和中国各项先进技术的发展发挥了重大作用。