中，他总是不顾个人安危。从第一次核试验起，他就形成了亲临第一线的工作模式。1979年，在一次航弹试验时，因降落伞破裂，原子弹从高空坠落地上。为了避免毁灭性的后果，他竟冒着生命危险一个人抢上前去，抱起摔破的原子弹碎片仔细检验，由此受到致命的核辐射伤害。尽管如此，他仍然继续带病工作，直到1985年才因癌症而被强行安排住院治疗。病榻上，他平静地说：“我知道这一天会来的，但没想到它来得这样快。”弥留之际，他还用生命的智慧和最后一丝力气，与于敏合着了一份关于中国核武器发展的建议书，向祖国献上了一片赤诚。
在邓稼先去世前不久，组织上为他个人配备了一辆专车。他只是在家人搀扶下，坐进去转了一小圈，表示自己已经享受了国家所给的待遇。
邓稼先逝世后，世界着名物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁博士，曾特地撰文悼念他这位相交半个多世纪的挚友：“邓稼先是中华民族核武器事业的奠基人和开拓者。张爱萍将军称他为‘两弹元勋’，他是当之无愧的。……邓稼先是中国几千年传统文化所孕育出来的有最高奉献精神的儿子……”