就这样，离开祖国二十六年后，袁家骝终于和祖国建立了联系。1973年，袁家骝应邀访华，受到国家领导人的接见，并且和中国科学家广泛接触，回到美国就促成了西欧研究所对中国提供核物理实验设备。就此开始了中国和西欧在核物理、高能物理研究领域的合作。
此后他多次回国，关注中国核物理和高能物理的发展，以及北京正负电子对撞机的研制，为中美科学合作做出贡献。
此后，袁家骝夫妇成立了吴健雄袁家骝自然科学基金会，将自己一百万美元的积蓄捐助了出来，对中国学者和中国科学事业的各个方面予以支持。
袁家骝吴健雄夫妇的所有举动都倾注了对祖国的情意，由于历史原因，他们所有的学术成就都是在美国取得的，可是他们从来就没有忘记祖国，吴健雄1997去世后，遗言一定要将骨灰葬在故乡，六年后，袁家骝去世，与夫人葬在一起。
