2006年，年僅40歲的王永慶接過了歷史的重託和接力棒，成為中航工業瀋陽所繼黃志千、顧誦芬、李明、孫聰之後的第五任總設計師。面對世界航空武器裝備技術的飛躍發展和國家對高性能武器裝備的迫切需求，他帶領團隊在重點型號研製中創造了中國航空史上一個個奇蹟，他負責的型號實現了從三代到四代、從陸地到海洋的歷史性跨越，走上了自主創新的快速發展之路。    

某型飛機是為滿足空軍戰略轉型需要、適應未來複雜作戰環境而研製的新型戰鬥機，王永慶確定了以作戰使用為牽引、以任務綜合處理為核心等突出多用途作戰能力的設計思想，決策應用新一代高性能傳感器、新一代武器和新一代系統構架。面對技術體系難度跨度大、關鍵技術多、研製周期短等諸多困難，在對新技術和關鍵技術的研製、試驗和驗證方案進行充分論證後，他帶領團隊攻克先進傳感器應用、系統優化集成、隱身技術工程化及飛機平台優化改進等設計關鍵中的難題，提高了飛機綜合作戰能力。

殲15飛機是我國第一代艦載戰鬥機，這是一項開疆拓域的偉大工程。作為該型號常務副總師，他精心組織飛機的研製工作。由於涉及重大技術關鍵多，難度極大，需要技術決策和跨行業協調的深度和廣度前所未有。他組織團隊集智攻關，全面突破了高增升氣動布局、高承載結構和特殊機構、着艦軌跡控制、特殊環境適應性、艦面保障等多項關鍵技術，探索適於我國國情的艦載機設計、試驗、試製、試飛流程，建立了我國艦載機完整的技術體系，為國家研製新一代艦載機積累了寶貴經驗，帶出了一支成熟的研製團隊。殲15完美着艦後，他組織各參研單位技術力量在試飛現場，集中解決關鍵重大技術問題，同時對獲得的飛行數據組織開展全面分析和處理，既保證了持續試飛，又獲得了艦載機設計的有益探索與重大突破，為下一代艦載機的發展奠定了牢固基礎。

“鶻鷹”飛機是瀋陽所主導研發的全新機型，其研製打破了傳統的研製模式。王永慶勇挑重擔，組織開展了飛機總體、氣動、隱身、結構多方案對比和優化，並確定機載系統的主要設計要求，勾畫出一型性能優良、發展潛力巨大的飛機平台圖像。在型號任務繁重、資源緊張的情況下，他果斷抽調了大量技術骨幹，組建了項目工作隊；他深入一線，開展問題清理、研討重大技術問題、部署技術工作、確定技術方案；全面加強與主機廠的業務協調，開展快速試製，解決周期緊張的矛盾。2014年，“鶻鷹”飛機亮相珠海航展，驚艷世人。