1966年,昝凌在部署完飞控专业项目并初见成效之后,便开始筹建“惯性导航”专业。当时,这不仅是个全新的技术领域,在国际上也只有少数发达国家拥有这项尖端技术。
1957年,昝凌牵头创立了航空仪表控制研究室并任总工程师,先后主持研制成功新中国第一套飞机自动驾驶仪——621自动驾驶仪,以及新中国第一套航空惯性导航系统——523液浮惯性导航系统。
上个世纪中叶,由于中国缺乏飞机自动驾驶仪的研发经验,昝凌便一手抓生产、一手抓教育,大力提倡科研人员学知识、工人学文化,兼任夜校校长并亲自授课,在三〇所内营造起良好的学习氛围。
从1958年底开始,仪表设计室从北京几经搬迁,足迹从后海之滨、黄河岸边、石川河畔、圭峰脚下一路西迁,直至1965年在李家庄(今属陕西省西安市鄠邑区)定址。
依照昝凌提出的621自动驾驶仪总体方案,1962年12月,供试飞用的一套621自动驾驶仪试验完成。1963年7月7日,第一套621自动驾驶仪在西安阎良机场轰5飞机上首飞成功。
1957年3月,航空仪表设计室(代号第三研究设计师)在北京成立。这是新中国第一个机载设备专业设计研究机构,代表中国开始独立自主地开展航空仪表的研究设计工作。
在昝凌的主持研究下,成功研制转速范围可达60000转/分的电子闪光测速仪。中央第二机械局第四局给昝凌颁发了奖金400万元旧币,他将所有奖金全部捐给了抗美援朝事业。