Tras las elecciones de 1977, el presidente del Gobierno Adolfo Suárez lo nombra ministro de Industria y Energía, cargo en el que permanecerá sólo unos meses, hasta febrero de 1978. Posteriormente, en septiembre de 1980, se encargará del Ministerio de Sanidad. En el intervalo, en 1979, participó en la elaboración del Estatuto de Guernica para el País Vasco y fue elegido diputado en las elecciones generales de 1979 por la circunscripción de Badajoz. En diciembre de 1980 se afilió a la Unión de Centro Democrático (UCD). En 1981 fue nombrado ministro de Defensa por Leopoldo Calvo-Sotelo en su primer gobierno, en un momento tan delicado como aquel, después del golpe de estado del 23 de febrero. Continuó en el cargo hasta la formación del primer gobierno de Felipe González tras la victoria del Partido Socialista Obrero Español (PSOE) en octubre de 1982. Durante su mandato se produjo el ingreso de España en la OTAN.