Eban forlot USA i 1959 og dro til Israel, der han ble valgt inn i Knesset (det israelske parlamentet) som medlem av Israels arbeiderparti. Han var utdannings- og kulturminister under David Ben-Gurion fra 1960 til 1963, deretter som sekretær for statsminister Levi Eshkol frem til 1966. Gjennom hele perioden (1959–1966) var han samtidig president for Weizmann-instituttet i Rehovot.