这份为国攻坚的信念，贯穿了他一生的学术生涯。面对国内在该领域几乎空白的状况，他数十年如一日，坚持理论与工程应用相结合，逐步建立起一套完整的、具有国际影响力的静态与动态成像电子光学及其像差理论体系。其集大成之作《宽束电子光学》荣获三项国家级最高图书奖，其系统性、完整性和原创性的工作被国际学界广泛认可。2000年，他当选为俄罗斯联邦工程科学院外籍院士，诺贝尔奖得主普罗霍罗夫院士在贺信中特别指出："您创立了您自己的科学学派。"
周立伟领导研制的像管电子光学系统设计软件包是我国自行研制开发、具有自主知识产权的一项重大科技成果，该成果奠定了我国自行设计、自行研制微光像管的基础，为促进我国微光夜视技术的发展做出了重大贡献。西安应用光学研究所和云南光学仪器厂应用该软件复算和自行设计研制的多型/多种微光像管，达到国际先进水平，获得了多项国家科技进步奖和部级科技进步奖等，产生了显著的经济效益和社会效益。
