1966年“文化大革命”开始后，杨嘉墀被停止了一切行政职务，但他不屈不挠，在可能的条件下坚持工作。文化大革命”中的杨嘉墀，白天要写检讨，只有到了晚上，他才能悄悄地到实验室工作。

    1968年，被下放到单位食堂劳动的杨嘉墀曾经临时参加了一项特殊的工作：为在爆炸事故中受重伤的北京礼花厂女职工王世芬制造假肢。杨嘉墀研制的利用人体神经信号控制的假肢，技术含量很高，不仅方便了王世芬，还远销到海外市场。王世芬说：当年有人告诉我，给我研制假肢的有一位是搞国防建设的科学家，三十多年来，这只假手为我做了不少的事情，为此我很感谢他，祝他老人家健康长寿。

    在我国返回式卫星姿态控制系统方案论证和技术设计中，他提出了一系列先进可行的设计思想。他坚持上天前充分进行地面仿真试验的必要性，他不分白昼黑夜参加各种大型试验，使该系统在1975年顺利完成了我国第一颗返回式卫星的飞行试验，为我国空间技术作出了重大贡献。1976年“文化大革命”结束后，他多次出国参加学术会议，并组织在中国举办国际学术会议。他积极邀请国际著名学者来华讲学，为在自动化和航天技术领域开展国际学术交流做了许多卓有成效的工作。

    1968年，被下放到单位食堂劳动的杨嘉墀曾经临时参加了一项特殊的工作：为在爆炸事故中受重伤的北京礼花厂女职工王世芬制造假肢。杨嘉墀研制的利用人体神经信号控制的假肢，技术含量很高，不仅方便了王世芬，还远销到海外市场。王世芬说：当年有人告诉我，给我研制假肢的有一位是搞国防建设的科学家，三十多年来，这只假手为我做了不少的事情，为此我很感谢他，祝他老人家健康长寿。

    1975年11月26日，我国第一颗返回式卫星“太空游子”由“长征二号”运载火箭发射升空。当时世界上只有美国、苏联掌握卫星收回技术。杨嘉墀主持研制的卫星姿态控制系统将决定这颗卫星能否成功返回。当卫星运行到第七圈时，突然出现了问题：因为气压下降过快，卫星会因氮气耗尽而提前返回。当时被誉为“新中国火箭之父”的钱学森紧急召集杨嘉墀等近十名专家分析现状，研究对策，多数专家认为，在这种情况下“太空游子”运行三天后返回是不可能的，大家主张早些收回卫星，但是，如果招回仅运行了一天的卫星，那么落点将会改变到人口密集的河南西部，这又势必带来严重的损失。当时中央下达的硬指标是，不管飞行几天，卫星顺利发出去，又顺利收回来就算成功。平素沉默寡言的杨嘉墀语出惊人，经他测算，卫星运行三天后收回没有什么问题。一向决策有度的钱学森依据杨嘉墀的判断果断拍板：向中央报告，卫星按原计划三天后返回。

    1975年11月29日，“太空游子”成功回收，使中国成为继美、苏之后第三个掌握卫星回收技术的国家。世界各宇航国惊呼：中国空间技术已获得重大突破!这也为我国今后载人飞船和太空工作站的研制创造了必要的条件。1975年至1987年，我国成功地发射了10颗返回式卫星，卫星上使用的都是杨嘉墀主持研制的三轴稳定姿态控制系统。上世纪70年代，全世界的同行都为中国科学家所取得的成就而惊叹。