新中国成立到1954年，毛泽东等老一辈无产阶级革命家逐步提出了实现“现代化的工业、现代化的农业、现代化的交通运输业和现代化的国防”的构想。后来，又逐步确立了“现代化”的战略目标。

1957年2月27日，毛泽东在《关于正确处理人民内部矛盾的问题》的讲话中，明确提出：“将我国建设成为一个具有现代工业、现代农业、现代科学文化的社会主义国家。”3月12日，毛泽东又在中国共产党全国宣传工作会议上的讲话中再次提出：“我们一定会建设一个具有现代工业、现代农业和现代科学文化的社会主义国家。”1959年12月至1960年2月，毛泽东在读苏联《政治经济学教科书》时明确指出：“建设社会主义，原来要求是工业现代化，农业现代化，科学文化现代化，现在要加上国防现代化。”这样，毛泽东第一次较完整地提出了“四个现代化”的内容。

1960年2月中旬，周恩来在学习苏联《政治经济学教科书》时将“科学文化现代化”改为“科学技术现代化”。这就使得“四个现代化”的提法更加准确、科学了。1963年1月29日，周恩来在上海市科学技术工作会议上强调科学技术现代化是关键。“我国过去的科学基础很差。我们要实现农业现代化、工业现代化、国防现代化和科学技术现代化，把我们祖国建设成为一个社会主义强国，关键在于实现科学技术的现代化。”

1964年12月，毛泽东在修改周恩来在第三届全国人民代表大会上所作的政府工作报告时指出：“我们必须打破常规，尽量采用先进技术，在一个不太长的历史时期内，把我国建设成为一个社会主义的现代化的强国。……