原子核之间发生反应的概率，在物理学中用“截面”表示。国外曾报道了一个新的截面数据，这个数据十分理想，高得令人惊讶——如果这是真的，对研制氢弹将是个好消息。问题是：这是真的吗？要验证，还是得花钱花时间。
于敏通过计算，否定了这个数据：“无论何人也达不到这么个截面，而且任何其他反应截面都达不到这个结果。我们根本没必要用那么多人力、物力和时间去重复这个实验。”后来的外刊报道，国外有人重复了那个实验，证明原来的数据是错的。
我国氢弹制造避开了一条弯路。
1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功。之后，国家明确提出了加快氢弹研制的要求。于敏所在的原子能所氢弹预研小组的30多个人调入核武器研究员理论部，与主战场汇合，集中力量攻克氢弹原理。
于敏被任命为理论部副主任。主任是邓稼先，此外还有七名副主任，合称理论部“八大主任”。于敏是其中唯一一位没有出过国的。
年轻时的于敏
于敏曾收到过一个标签“国产土专家一号”。1955年，朝永振一郎（后来获得诺贝尔物理学奖）访问近代物理学研究所，对参与接待的于敏印象深刻，回国后发表文章，称于敏是中国的“国产土专家一号”。于敏觉得，自己是我国自己培养的专家，这是事实，但这个“土”并不好，有局限性，科学研究需要广泛的学术交流，需要各种思想的碰撞。
对于“标签”，于敏有很多推脱记录：
于敏喜欢背诵前后《出师表》，客厅里也挂着一幅“淡泊以明志，宁静以致远”。有人称他是诸葛亮式的人物，于敏的回复是：“我只是萤火之光，怎能与皓月争辉。”
电视剧中，于敏将“背诵《后出师表》”纳入了小组招新的考题丨电视剧《功勋》截图
对于“中国氢弹之父”，于敏说：“这样提不符合科学，我一直不赞成。”“氢弹研制是集科学、技术、工程于一体的大科学系统，需要多种学科、多方面的力量才能成功，我只是起到了一定的作用。氢弹总不能有好多个‘父亲’吧。”
理论部的集中攻克过程并不顺利，几个小组提出的模型陆续被证明不可行。
当时我国有两台最好的计算机，都是每秒运算5万次，一台在北京 ，一台在上海。
理论部决定兵分2组：一组留在北京继续探索突破氢弹，另一组，由于敏率领 13 研究室部分研究人员到上海，用华东计算技术研究所的J501 计算机完成加强型核航弹的优化设计。
1965年9月27日，于敏率队抵达上海，这段出差，后来被称为“百日会战”。
