המעבר הזה שינה את מסלול הקריירה שלו והכניס אותו אל לבו של מאמץ לאומי שנמצא אז בראשיתו: בניית תעשיית חלל עצמאית כמעט ללא ניסיון, ציוד או תשתית תעשייתית מספקת.
כשהשתלט על תוכנית רקטות המחקר, עמד לרשותו צוות קטן יחסית, עם מחסור בניסיון, בחומרים, בציוד ובבסיס תעשייתי. למרות המגבלות האלה הוביל ואנג את פיתוחה של T-7M, רקטת המחקר הראשונה של סין שהונעה בדלק נוזלי. הרקטה שוגרה בהצלחה ב-1960 מאזור שנגחאי.
רקטת מחקר אינה מיועדת להכניס מטען למסלול סביב כדור הארץ. היא נושאת מכשירי מדידה לגובה רב ומאפשרת לחקור את האטמוספרה ואת סביבת החלל. עם זאת, עבור סין של אותה תקופה היא הייתה גם בית ספר הנדסי: הפרויקט העניק ניסיון בפיתוח מנועים, מבנים, מערכות הנחיה, ניסויים וארגון שיגור — ידע שהיה חיוני להמשך פיתוחם של טילים ומשגרי חלל.
ואנג השתתף בהובלה או בפיתוח של 12 מתוך 18 דגמי רקטות המחקר הראשונים של סין. בהמשך תיאר את הצלחת T-7M כנקודת הפתיחה החשובה ביותר בקריירת החלל שלו.
הניסיון שנצבר ברקטות המחקר ובמערכות הטילים אפשר לוואנג לגבש את התוכנית הטכנית הכוללת של „צ'אנְגְגֶ'נְג-1” — המשגר המסלולי הראשון של סין — ולנהל את עבודת הפיתוח בשלב אב-הטיפוס של הרקטה.
ב-24 באפריל 1970 המריאה „צ'אנְגְגֶ'נְג-1” בהצלחה ונשאה למסלול את „דונגפנגחונג-1”, הלוויין המלאכותי הראשון של סין. השיגור סימן כי סין רכשה יכולת עצמאית להכניס לוויינים למסלול, והעביר את עבודתו של ואנג מניסויי גובה אל עולם החלל המסלולי.
מבחינה הנדסית, רקטות המחקר היו פלטפורמת ניסוי, ואילו „צ'אנְגְגֶ'נְג-1” הפכה את הידע שנצבר ליכולת שיגור מסלולית. תרומתו של ואנג בלטה בכך שהיה שותף לשרשרת רציפה — מהניסויים הבסיסיים ועד להגעת לוויין למסלול.
ואנג היה גם המעצב הראשי של לוויין הריגול הסיני הראשון שניתן להחזרה. לאחר סדרה ממושכת של ניסויים, חישובים ותיאום בין מערכות, הלוויין שוגר והוחזר בהצלחה ב-1975 בגוויג'ואו.
טכנולוגיית החזרה מחייבת את החללית לא רק להיכנס למסלול, אלא גם לבצע כניסה מדויקת לאטמוספרה, לעמוד בחום ובכוחות ההאטה ולהגיע לנקודת איסוף על פני הקרקע. לאחר שסין רכשה יכולת זו, היא הפכה למדינה השלישית בעולם שהצליחה לשלוט בטכנולוגיית החזרת לוויינים.
ואנג המשיך להשתתף במחקר ובתכנון של דגמי לוויינים חוזרים נוספים. מקורות רשמיים מייחסים לו גם תפקיד מרכזי בביסוס תחומי הידע של טכנולוגיית רקטות ללא הנחיה ושל טכנולוגיית החזרה מהחלל.
בשנות ה-80 השתתף ואנג בדיונים ובתכנון של מסלולה העתידי של תוכנית החלל המאוישת בסין. עמדתו לא התמקדה בבחירה בפתרון המורכב ביותר מבחינה טכנולוגית, אלא בהתאמתו ליכולת הכלכלית, התעשייתית והמדעית של המדינה באותה תקופה.
לכן תמך בתחילה בחלליות מאוישות שאינן רב-פעמיות, ולא במערכת דמוית מעבורת חלל — פתרון יקר ומורכב יותר. הגישה הזו ביטאה עיקרון שחזר בעבודתו: מטרות החלל צריכות להיות שאפתניות וארוכות טווח, אך בחירת המסלול חייבת להתבסס על היתכנות, עלות ויכולת לבנות תשתית לאורך זמן.
ואנג הדגיש את העיקרון הסיני „לחפש את האמת מתוך העובדות”. הוא סבר שהחלטות טכנולוגיות צריכות להתבסס על חוקי הטבע ועל ראיות, ולא רק על דעת הרוב. לשיטתו, גם עמדת מיעוט עשויה להיות נכונה אם היא נשענת על נימוקים ועל נתונים משכנעים.
הגישה הזו מתאימה במיוחד להנדסת חלל, שבה מערכות רבות תלויות זו בזו והתוצאה הסופית נבחנת באמצעות חישובים, ניסויים וביצועים בפועל. לכן מורשתו של ואנג אינה מסתכמת ברקטות ובלוויינים שפיתח; היא כוללת גם תרבות הנדסית שמעדיפה ראיות, בדיקה ומשמעת מקצועית על פני הכרעה לפי מספר הדוברים.
ואנג לא הפסיק לעסוק בחלל לאחר הישגיו המוקדמים. בגיל 80 שימש המעצב הראשי של תוכנית „דאבל סטאר” — שיתוף פעולה בין סין לאירופה שנועד לחקור את המגנטוספרה של כדור הארץ.
בשנות ה-90 לחייו המשיך לקדם מחקר בתחום האנרגיה הסולארית מהחלל. בגיל 95 עסק גם באפשרויות לשלב טכנולוגיות אינטרנט בתוכניות חלל. דיווחים עליו מציגים אותו כאחד התומכים המוקדמים ברעיון של „תשתיות חלל”: מערכות שאינן מיועדות רק למשימה חד-פעמית, אלא יכולות להתפתח לרשתות המספקות תקשורת, שירותים ותמיכה בצרכים חברתיים לאורך זמן.
גם רעיונותיו המאוחרים שמרו על אותו קו מעשי: החלל אינו אמור להיות רק סמל ליכולת טכנולוגית, אלא מערכת שצריך לתכנן לפי שימושיות, בנייה הדרגתית וקיימות כלכלית.
ב-1993 נבחר ואנג לחבר באקדמיה הסינית למדעים. ב-1999 קיבל את מדליית ההצטיינות הלאומית „שתי פצצות, לוויין אחד”, כהוקרה על תרומתו לתוכניות הטילים הבליסטיים, הנשק הגרעיני והלוויינים של סין בראשית דרכן.
את מקומו בהיסטוריה קשה לצמצם לרקטה אחת או לשיגור יחיד. הוא השתתף בפיתוח הדור הראשון של רקטות המחקר הסיניות, גיבש את התוכנית הטכנית של „צ'אנְגְגֶ'נְג-1”, עמד בראש תכנון הלוויין החוזר הראשון והמשיך לעסוק בתכנון תוכנית החלל המאוישת ובמערכות חלל עתידיות.
לכן מורשתו כוללת גם את הרגע הסמלי שבו „דונגפנגחונג-1” נכנס למסלול וגם הישגים פחות מוכרים לציבור: טכנולוגיית החזרת לוויינים, בניית תחומי ידע הנדסיים ותכנון ארוך טווח. ואנג שיג'י מייצג שלב מכריע בהתפתחותה של תוכנית החלל הסינית — המעבר מיכולת ניסוי בסיסית למערכת חלל עצמאית ומאורגנת.