原子弹运到后，按编号次序卸载，经科技人员检查后，采取保密措施，待命空运到试验场区。4月5日核试验委员会命令装箱的原子弹空运到某机场后，由机场的直升机再分批空运到核试验场区铁塔下，空军到此圆满完成了原子弹空运任务。
10月16日下午15时30分，成钧命伊尔-12空中取样飞机，准时到达试验场区，在指挥所领航员引导下，3次穿过蘑菇烟云。每一次穿过烟云，成钧通过领航员询问空中情况。空中取样飞机完成取样任务降落后，经过洗消，即将取样成果运送北京，成钧这时才松了一口气，肩上好象卸下了千斤重担。
接着是准备组织飞机空投原子弹试验。1964年11月成钧在兰州参加一次核试验会议，在这个会议上成钧建议扩建马兰机场，以便明年执行核试验任务时，能进驻歼击机、运输机等部队，执行空中取样、接送来往人员、防空战备等任务，并作为轰炸机在试验场区进行投弹训练的备降场和正式空投原子弹时，万一试验场区天气不好返航，将马兰机场作为带弹降落的备降场。核试验委员会当即决定由核试验基地负责扩建马兰机场，进行突击施工，保证明年4月完工能使用。会后，成钧将空军某团副团长李源一、大队领航主任于福海等人找来，跟随他和张爱萍副总长乘飞机到核试验基地指挥部去，尔后又派恽前程领着李源一、于福海等飞行人员坐着飞机在罗布泊试验场区上空飞了几圈，从空中看投弹靶标，接着又坐汽车到实地勘察两三遍，最后选定第一次塔爆中心南侧5000米处、一个较为平坦的点，为空投原子弹靶标位置。当他们向成钧副司令汇报时，成钧拿起标好的地图，审视了好几遍，还提出了一连串的问题，当得到肯定的回答后才笑着说：“这地方是你们自己选的，既然你们满意，我当然也就只好划圈了。”其实这是成钧率领的空军工作组和飞行人员的不谋而合，共同选定的轰炸靶标的位置。
1965年2月，成钧和空军政委吴法宪率空军核试验工作组一行人，乘飞机到空军预定参加核试验部队的驻地，下达空投原子弹试验任务。他们宣布了党中央、中央军委关于用飞机投掷原子弹试验的决定。并宣布这次空投原子弹的任务交给李源一（领航员于福海）、徐文宏（领航员赵承业）两个图-16机组，李为正式机组，徐为预备机组。会后，这两个机组驾机到综合试验基地，进行空投原子弹训练。
4月28日，根据核试验总指挥部决定，为检验各参试单位的工作情况，进行一次模拟空投原子弹的总预演。李源一机组驾驶图-16型轰炸机，在靶标上空投了一枚与原子弹重量、外形相同的“冷爆弹”，爆点距靶心96米（要求在100米以内），预演成功大大增强了参试人员的信心。当时成立了第二次核试验委员会。张爱萍为主任委员，成钧等9人为副主任委员。
