ניל ה. מקלרוי
מזכיר ההגנה

ב-4 באוקטובר 1957, ארבעה ימים בלבד לפני שמזכיר ההגנה צ'ארלס א' וילסון סיים את תפקידו, שיגרה ברית המועצות למסלול סביב לכדור הארץ את הלוויין הראשון שלה, ספוטניק 1, מתוך מסר שהסובייטים מתקדמים יותר בפיתוח טילים בהשוואה לארצות הברית. אירוע זה, שהעלה שאלות חשובות בנוגע לתוכנית ההגנה של ארצות הברית, שימש רקע למינויו ב-9 באוקטובר של ניל מקלרוי כמזכיר ההגנה.
שיגורם של הספוטניק 1 ושל לוויין סובייטי שני חודש לאחר מכן, מנע ממקלרוי להיכנס לתפקידו בצעד שקול ונינוח. כדי להתייחס לדאגות שעוררו הספוטניקים, ניסה מקלרוי להבהיר את המקומות היחסיים בהם נמצאו ארצות הברית וברית המועצות במרוץ לחלל, ולהאיץ את קצב ההתקדמות של ארצות הברית בתחום. בהשימו דגש מיוחד על טילים בליסטיים לטווח בינוני שהיו אז בתהליך פיתוח אמריקאי, טען מקלרוי שבהצבתם באתרים מעבר לים, הם יהיו יעילים באותה מידה כמו הטילים הבין-יבשתיים הסובייטיים.
מבלי להמתין לבדיקות הסופיות ולניתוחים, הורה מקלרוי להכניס לייצור את הטילים הבליסטיים לטווח בינוני תור של חיל האוויר ואת ה"יופיטר 19" של הצבא ותכנן להציבם לראשונה בבריטניה לפני סוף שנת 1958 ועל אדמת יבשת אירופה זמן קצר לאחר מכן. מקלרוי גם הורה להאיץ את הפיתוח של הטיל הבליסטי לטווח בינוני המבוסס על דלק מוצק, פולאריס ואת הטילים הבליסטיים הבין-יבשתיים אטלס וטיטן. בפברואר 1958 הוא אישר לחיל האוויר להתחיל בפיתוח ה-LGM-30 מיניטמן, טיל בליסטי בין-יבשתי המונע בדלק מוצק שהוצב בדירים מבוצרים תת-קרקעיים ועל פי התוכנית הם היו אמורים להיות מבצעיים בראשית שנות השישים.
מקלרוי לא האמין שהצלחת הספוטניקים לא ייצגה שינוי משמעותי במאזן הכוחות העולמי, אך הוא הכיר בכך שיש להם השפעה משמעותית על דעת הקהל העולמית. שיגור הספוטניקים הצביע על כך ש"ברית המועצות מתקדמת מבחינה מדעית הרבה מעבר למה שרבים שיערו" וש"כלי הנשק של העתיד יהיו קרובים אלינו יותר מאשר חשבנו ולפיכך הישרדותה של האומה תלויה יותר מתמיד במהירות ובמיומנות שאנו מסוגלים להשיג בפיתוח של כלי הנשק המתקדמים". על מקלרוי היה להסביר את תוכנית הטילים ולנסות להרגיע את חרדתם של חברי קונגרס במה שהיה קרוי "פער הטילים" בין ארצות הברית לבין ברית המועצות.
מקלרוי לקח על עצמו את האחריות לחלק מהסיבות לפער הטילים. כאשר נשאל אם ארצות הברית מפגרת מאחורי הרוסים בתחום הלוויינים והטילים, הוא השיב בחיוב. מאוחר יותר הוא סייג את תשובתו בכך שהוא ציין שבעוד שברית המועצות מתקדמת בתחום הלוויינים, אין זה בהכרח שהיא מתקדמת בתחום הטילים, ושוב ושוב הוא ציין שהטילים הבליסטיים האמריקאים לטווח בינוני המוצבים מעבר לים מהווים איום על הרוסים באותה מידה שהטילים הבליסטיים הבין-יבשתיים של ברית המועצות המוצבים בשטחה מהווים איום על ארצות הברית. אך הטענות בנוגע לפער הטילים נמשכו. כאשר סיים מקלרוי את תפקידו בדצמבר 1959, הוא ציין ששתי המעצמות מחזיקות בערך באותו מספר של טילים בליסטיים בין-יבשתיים, אך אם ברית המועצות תבנה טילים עד קצה גבול היכולת שלה וארצות הברית תבנה את מספר הטילים שהיא מתכננת, יהיו ככל הנראה ברשותה של ברית המועצות יותר טילים בהשוואה לאלו של ארצות הברית במהלך השנים 1961 – 1963. הוויכוח על פער הטילים נמשך עד תום תקופת נשיאותו של אייזנהאואר והיה לסוגיה בולטת בבחירות לנשיאות ארצות הברית ב-1960.
במובנים מסוימים החישו שיגורי הספוטניקים את חקיקתו של "חוק הארגון מחדש של מחלקת ההגנה" של 1958 (Defense Reorganization Act of 1958). אף על פי שהנשיא אייזנהאואר הטיל את כל כובד משקלו להשגת ההסכמה על חקיקה זו, מקלרוי היה זה שתרם רבות להשגתה. החוק השפיע באופן משמעותי על ההתפתחות הארגונית של מחלקת ההגנה ועל תפקידו של המזכיר. מקלרוי שקל את ההיבטים החשובים ביותר של תהליך הארגון מחדש שייעל את מבנה הפיקוד המשולב וייצור מערך חזק של מחקר והנדסה צבאיים, כולל DARPA (הסוכנות הצבאית לפרויקטים מחקריים מתקדמים) בראשותו של רוי ג'ונסון, סגן-הנשיא של חברת ג'נרל אלקטריק.
כמו תמיד, תוכניותיה של מחלקת ההגנה הושפעו באופן משמעותי מתקציבה. אף על פי שממשל אייזנהאואר היה נחוש לשלוט בהוצאותיו ולאזן את התקציב, מקלרוי לא שם את שיקולי המוכנות הצבאית מעל השיקולים הכלכליים. כמי שתמך נמרצות בהגשת סיוע צבאי לבעלות בריתה של ארצות הברית, הוא דחף לתמיכה של הקונגרס והציבור בתוכנית. "הסיוע הצבאי", הוא אמר, "הוא עבור הגנתה של ארצנו מה שפעולות למניעת שריפות מהוות עבור לוחמה באש. לרשותך יכול לעמוד הציוד הטוב ביותר, מערכת מתזי המים החדישה ביותר במפעל שלך, אך היא תהיה חסרת ערך אם לא תנקוט בצעדים לשליטה על האש לפני שהיא תגיע למפעל שלך". עם זאת, הוא ניהל תקציב שהיה מוגבל. על אף הדאגה הציבורית בנוגע למוכנות לנוכח לווייני הספוטניק הרוסיים והלחץ שהופעל מצד המפלגה הדמוקרטית להוציא יותר כספים, לא נכנס ממשל אייזנהאואר לפאניקה. בעוד שהוא שינה כמה מסדרי העדיפות התקציביים, במיוחד מתן עדיפות לפיתוח, ייצור והצבת טילים, לא בוצעו הגדלות משמעותיות בתקציב ההגנה. הנשיא אייזנהאואר והמזכיר מקלרוי טענו שהתקציב מתאים בדיוק להבטחת ביטחון האומה. בתקופת כהונתו של מקלרוי כמזכיר ההגנה נותר תקציב מחלקתו יציב. ב-1958 הוא עמד על 41.1 מיליארד דולר, ב-1959 על 42.1 מיליארד דולר וב-1960 על 40.2 מיליארד דולר.
ב-1957, כאשר נעתר מקלרוי לבקשתו של אייזנהאואר לשמש כמזכיר ההגנה, הוא הגביל מראש את משך כהונתו לשנתיים. אף על פי שנשמעו ביקורות על כך שהמזכיר מסיים את תפקידו זמן קצר לאחר שלמד את מלאכתו, אישר מקלרוי בראשית 1959 שהוא יתפטר לפני תום השנה. ההערכות שסגנו של מקלרוי, דונלד א. קוורלס, יירש אותו, הוזמו עם מותו של זה האחרון במאי אותה שנה. מזכיר הצי, תומאס ס. גייטס, החליף את קוורלס לאחר פטירתו וכאשר נכנסה התפטרותו של מקלרוי לתוקף ב-1 בדצמבר 1959 הוא החליפו. למעשה, מקלרוי שירת כמזכיר ההגנה למשך זמן ארוך יותר מכל קודמיו, למעט וילסון. ביום סיום כהונתו העניק הנשיא אייזנהאואר למקלרוי את מדליית החירות.