1966年,昝凌在部署完飛控專業項目並初見成效之後,便開始籌建“慣性導航”專業。當時,這不僅是個全新的技術領域,在國際上也只有少數發達國家擁有這項尖端技術。
1957年,昝凌牽頭創立了航空儀表控制研究室並任總工程師,先後主持研製成功新中國第一套飛機自動駕駛儀——621自動駕駛儀,以及新中國第一套航空慣性導航系統——523液浮慣性導航系統。
上個世紀中葉,由於中國缺乏飛機自動駕駛儀的研發經驗,昝凌便一手抓生産、一手抓教育,大力提倡科研人員學知識、工人學文化,兼任夜校校長並親自授課,在三〇所內營造起良好的學習氛圍。
從1958年底開始,儀表設計室從北京幾經搬遷,足跡從後海之濱、黃河岸邊、石川河畔、圭峰腳下一路西遷,直至1965年在李家莊(今屬陜西省西安市鄠邑區)定址。
依照昝凌提出的621自動駕駛儀總體方案,1962年12月,供試飛用的一套621自動駕駛儀試驗完成。1963年7月7日,第一套621自動駕駛儀在西安閻良機場轟5飛機上首飛成功。
1957年3月,航空儀表設計室(代號第三研究設計師)在北京成立。這是新中國第一個機載設備專業設計研究機構,代表中國開始獨立自主地開展航空儀表的研究設計工作。
在昝凌的主持研究下,成功研製轉速範圍可達60000轉/分的電子閃光測速儀。中央第二機械局第四局給昝凌頒發了獎金400萬元舊幣,他將所有獎金全部捐給了抗美援朝事業。