1953年5月，中共中央军委决定，在总参谋部设立兵器装备计划部（后称总参装备计划部，简称装备部），任命万毅为部长。装备部的成立，标志着军队装备列入了国家计划，标志着军队装备现代化建设的开端。在中共中央军委和总参首长的领导下，他为全军装备计划工作逐步走向正规化，为发展导弹武器，组织我军陆、海、空、通讯装备的审批生产，建设综合导弹试验基地和核试验基地，组建核试验部队等一系列重大工作整整奋斗了6年，为我国军事工业、国防尖端武器的研制和我军现代化建设做出了卓越贡献。
1959年7月，在庐山会议上，他因支持彭德怀同志的正确意见，受到错误批判，被撤销职务，离开了军队，离开了自己热爱的工作岗位。
下放陕西后，他初任省建委副主任，负责国防工厂的基本建设。然而仅仅半年后，又被改任林业厅副厅长。只要能为人民做事情，万毅无心计较岗位、职务的变化。为落实国务院“青山常在，永续利用”的林业方针，他不辞辛苦，经常深入基层调查研究，
对黄河中下游的林业建设提出了不少有益的意见和建议。尽管政治上遭受沉重打击，职务一降再降，他仍一往情深地心系祖国。1965年，他闻听国家财政预算赤字高达30亿元人民币时，主动向党组织提出每月工资减少100元，同时将自己多年积蓄的8000多元献给国家，增添国家建设资金。
“文化大革命”开始，万毅被撤职，但仍被要求参加机关“文化大革命”。一次，林业厅下属工厂两派群众组织发生冲突，眼看酿成武斗。出于对万毅将军的信服和尊重，拉他评判是非，万毅极力劝阻双方并说服两派组织中的共产党员，平息了事态，制止了一场流血事件。
1967年，万毅被押送回北京，关进监管所6年。专案组变换手段大搞逼供信，强迫交代所谓历史问题和同案犯。尽管身心备受摧残，万毅刚直不阿，始终坚持实事求是，不做对党和人民问心有愧之事，宁肯牺牲自己，也决不冤枉一个同志。他悄悄做过一首诗，其中有“有令投身囹圄，罪名叛党投敌。万钧霹雳出重霄，千古奇冤沉海底，风波平地起”的句子，表达自己对蒙受不白之冤的强烈不满。被监禁的前4年中，专案组强行没收控制眼压药物，致使眼疾恶化，随时有双目失明危险。直到林彪反党集团覆灭两年后，他才于1973年11月恢复自由。
1977年8月以后，万毅18年的沉冤终于有了昭雪的希望。
1977年11月，万毅被任命为解放军总后勤部顾问。1979年，万毅恢复了第一届中国科技协会副主席职务。1978年经中共中央批准，解放军总政治部为万毅彻底平反，撤销1959年对他的全部错误处理决定，摘掉所有违背事实的政治帽子。为了使其他受到错误处理的同志尽快得到平反，他上书总政治部，为其他同志申诉，这些同志很快得到组织上的批准。
万毅将军政治坚定，大是大非问题绝不含糊，他对党忠诚老实，坚持党的实事求是作风，敢于在重大政治问题上发表自己对党负责的意见，绝不因个人利害说假话、说空话，将军的正直品格赢得了军内外的尊重和敬佩。
将军严于律己，清正廉洁。在所属部队，他要求部属做到的，首先自己做到。他秉持共产党员的初心，全心全意为人民服务，决不以权谋私，决不谋求制度规定以外的个人利益。他的子女都是普通干部和工人，儿女没有因为他是高级干部而享受任何特权。
将军的高风亮节和对党赤诚的崇高情操至今被人们传诵。
万毅将军在解放战争期间先后任东野第5纵队、第1纵队司令员，第1纵队在1949年以后改为42军，万毅任42军第1任军长。42军是38集团军的前身，万毅将军应当算是38军的创始人了。万毅将军是金县人，习惯喝玉米面粥。20世纪80年代，想吃的时候市场上不一定买得到。秘书捎信到38军，请军里帮忙买一点。罗干事刚刚从万毅带过的老部队调军党史办，他找到师服务社同志，用农场自己生产的新玉米给首长磨了一袋玉米面，捎到北京去了。
过了几天，万毅托人捎回军里8块钱、40斤粮票。党史办的同志一看，都笑起来了，老首长太过认真，吃点玉米面还要交钱，大家又把钱捎回北京去了。
没想到几天后，这钱和粮票又捎回来了，首长让秘书打电话对党史办的同志表示感谢，希望大家理解首长，还是把钱和粮票收下。
没想到首长这么认真，这回大家笑不起来了。可是这支部队创始人的老首长用了几十斤部队自产的玉米面还要交钱，情理上怎么也说不过去，钱又捎回北京去了。不久，万毅让秘书写信来了，信中说：“谢谢同志们帮助我买玉米面，玉米是战士们辛勤劳动生产出来的，我没有参加劳动，不能占用战士们的劳动成果。现托人将钱和粮票送上，请收下，不要再送回了。”
钱和粮票是不能再往回送了。罗干事把钱送到师服务社，负责同志听了干事介绍的事情经过，连连赞叹。他含着眼泪工工整整地写了收条，“今收到万毅同志购玉米粉肆拾斤整，合款四元五角贰分，粮票肆拾斤。51039部队服务社，1986.5.11。”收条上盖着鲜红的军人服务社粮秣专用章。
因为“文化大革命”中受迫害，万毅将军的眼病越来越严重了。1987年春天，万毅在秘书的陪同下，去塘沽看眼病，就近住在部队某院校的招待所。入住的当天，在校的首长和三大部门的领导都来看望老首长。当晚6时许，学校领导来请老首长吃饭。万毅说：“秘书没和你们打招呼吗？”校领导解释说：“秘书已经和我们说过了，首长不让我们请吃饭。可是，首长这么大年纪来一趟不容易，请首长吃顿饭也是我们的一点心意。”万毅当场谢绝道：“谢谢同志们的好意，但是请吃饭就免了吧！”校领导又来请了一次，万毅还是不去。
第3次学校又一个领导来的时候，万毅很不高兴。他严肃地对校领导说：“中央文件三令五申，要纠正不正之风，不准吃请，不准请吃。我们都是党的干部，文件学习过，也表了态，我们应当从自己做起，从现在做起，不能说在嘴上，行动又是一套，同志们哪，跟党中央保持一致，一定要落实在行动上，不能有意无意当两面派啊！”
直到学校把准备的饭菜撤了下去，秘书让食堂炊事员热了两个荤菜、两个素菜，做了一碗白菜汤，首长这才让公务员扶他去食堂吃了这顿饭。
还是这一次天津之行。后来，万毅住进了天津警备区招待所。负责接待首长的是万毅同志51年前的警卫员，时任警备区顾问的刘锜同志。老战友相聚分外高兴，谈天说地不时发出爽朗的笑声。到晚饭时间了，刘锜同志告诉万老：“警备区司令和政委都外出开会不在家，他们让我代表警备区欢迎首长。根据我们这里不成文的规定，凡是军职以上首长来我区，都要请吃一顿便饭。”没等刘顾问把话说完，万毅同志高声插话说：“好啊，你个刘锜同志，几年不见，你也学会赶时髦了，什么不成文规定，中央的规定你学过了吗？”当时气氛有点紧张，在场的年轻人都有点目瞪口呆。沉寂了片刻，还是刘锜同志的夫人李润同志转移了话题，她说：“万司令，今天这顿饭不请了，明天请你去我家吃饺子，行吗？”万老立马说：“那好，不是你们个人请客吗？老战友的邀请当然要去的。”刘锜同志借机风趣地说：“老首长啊，我可从来没占公家便宜，绝不会拿公家的钱去私人请客啊。”
当天夜里，万毅将军的眼睛疼痛加重。第2天早上，没有惊动别人，万毅返回了北京。
万毅将军坚持原则，疾恶如仇，眼里容不得一粒沙子。他对战士却又有慈父般的心肠，极尽关怀爱护。
有一次，万毅汽车司机小杨的同乡战友找到他，想用首长的车把快分娩的妻子送到火车站。小杨想，首长现在不用车，路途不远，一会儿就能回来，悄悄地跑一趟吧。心里着急，回程车速较快，不慎与他人车辆剐蹭，把车前脸撞坏了。
小杨知道部队的规定，凡志愿兵私自开车，一经发现，即取消志愿兵资格，遣送回家。小杨不但私自出车，而且还把车撞坏，这可糟了。他知道问题的严重性，越想越害怕。
当天晚上11点多，在他的反复要求下，秘书把首长喊醒。小杨痛哭流涕地在床前作了检讨，最后请求首长为他说句话，向上级说这次是经首长同意，秘书用车。听到这里，将军突然坐起来，气愤地说:“岂有此理，你犯了错误，还让我说假话。告诉你，我老汉从未说过假话，除了在敌人面前。你今天发生的事，一定要严肃处理，先回去作深刻的检查，以后怎样处理，那是组织上的事情。”
后来各级领导为如何处理小杨一事，和首长做了数次交谈，万毅同志谈话的基本点：一是私自开车严重违纪，又给国家财产造成损失，应该严肃处理，否则不足以教育本人，也不能使别人吸取教训，违反纪律私自动用军车现象一定要彻底解决；二是小杨在我这里先当公务员，后当司机，已经7年了，工作负责，一贯表现好，只是这次犯了错误，检查也是诚恳的、深刻的，我的意见是一定要给他留条出路；三是他父母年老多病，如果见到儿子是开除回家的，不是雪上加霜吗？老百姓把孩子交给我们，我们要对战士父母、对战士本人负责；四是我们平时对战士的管理教育也有不够的地方，听说其他战士私自开车的事也有发生，他这次犯错误我们也有责任。后来，小杨被取消了志愿兵资格，调到总后大同办事处锻炼。此后，将军经常惦记着小杨在那边的学习和工作情况，也惦念着小杨的父母的健康状况。事隔半年，将军要秘书执笔，由他老人家口述，给大同办事处的领导写了一封长信，内容言真意切，感人至深。小杨从错误中吸取了教训，经过几年的刻苦磨炼和努力，后来成为总后大同办事处汽车队车管干部，他没有辜负首长的期望。
以后，小杨进京公干时，专程来看望首长。他对首长感激涕零：“没有首长的严肃批评和深切关怀，哪有我的今天。”
万毅将军的生活是非常简朴的，他穿的大多是旧军衣、布鞋，吃的最好的副食是肉丝炒青菜，有时来一条红烧鱼。万老非常注意节约国家和部队的经费。根据财政部规定，将军这级干部外出乘火车可以坐软卧包间（包间4个铺位），但是万毅同志总是叫秘书买两个或三个铺位，剩余铺位卖给其他旅客身边工作人员不理解，作为一位为革命事业立下赫赫战功的老将军，年岁又这么大，为什么要这样苛求自己呢？万毅耐心地教导大家：“我们国家还不富裕，还有相当多的老百姓没有解决温饱问题，我们能坐软卧已经是很高的享受了，我们能为国家节约一点算一点，积少成多啊。”身边工作人员在首长的影响下，都养成了为国家和军队勤俭节约的好习惯。
1997年，中央电视台东方时空节目曾为万毅将军做过专访，将军在节目中这样回答记者：“自己当兵一辈子，但我可以说，没有喝过兵血。”从旧军队到人民军队，前后历时70年，能够坦然地说出这句话，这是一种何等的自信，言语不多，但是有过同样经历的人，都能说出这句话吗？至于那些贪赃枉法、侵吞国家巨额资产的腐化分子，在将军的面前更是应当无地自容。
万毅是大连人民的骄傲。他为祖国的解放和建设事业、为我军现代化建设做出了卓越贡献。他一生坎坷，无怨无悔、居功不傲。他在党的领导下，任凭风恶浪险，义无反顾地一往直前。他坚强的党性、显赫的战功、坦荡的胸怀、广博的学识、无私的奉献、高尚的情操、严于律己、宽以待人的崇高品德永远留在人间。
