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8月15日，周恩来、陈云、李富春率政府代表团赴苏，即携带了这个一五计划的轮廓草案。这个轮廓草案可以说是在周恩来直接领导和陈云亲自主持下形成的，它包括《关于编制五年计划轮廓的方针》、《中国经济状况和五年建设的任务（草案）》和《三年来中国国内主要情况及今后五年建设方针的报告提纲》三个文件。这个草案分析了国内的政治经济状况，提出了五年建设的基本任务、指导方针和主要经济指标。尽管时间仓促，经验和数据也不足，但是这个计划还是包括了大量内容，共有25本小册子，主要包括钢铁、有色金属、机器、汽车、船舶、电器、化学、建材、电力、煤矿、石油、纺织、轻工业、交通、邮电等发展计划。当月，周恩来、陈云率代衰团访苏，即带上了这个草案，既是去征求意见，又是作为向苏联政府提出援助的具体谈判基础。草案提出：一五计划期间经济建设的中心环节是重工业，工农业总产值1957年比1952年增长48。2％，其中工业总产值增长10。571％，农业总产值增长44。75％；财政收入平均每年增长16％左右；农业生产合作社的耕地面积1957年将占总面积的30％－40％。关于五年计划轮廓准确性的估计，草案认为，由于缺乏经验和中国是一个社会经济状况复杂的大国，就总体来说，准确性并不很大，还需要继续大力搜集资料、分析研究、作若干次的修改。
在苏期间，周恩来、陈云、李富春会见了斯大林。斯大林对上述的轮廓草案提出了一些原则性的意见。他认为，中国的《草案》中考虑的五年中工业年平均增长20％的速度是勉强的，建议降至15％或14％。斯大林还强调，计划不能打得太满，必须留有后备力量，以应付意外的困难。周恩来、陈云在苏联逗留了一个多月，在安排好代表团与苏联的谈判议程和方针后，于9月22日先期回国。而李富春则继续留在莫斯科与苏联有关部门广泛接触，征询意见和商谈苏联援助的具体项目。周恩来、陈云回国后，向政治局汇报了访苏的情况和斯大林对辁廓草案的建议。
为了编好一五计划，中共中央于1952年12月发出《中共中央关于编制一九五三年计划及长期计划纲要的指示》，就编制计划中若干应注意的问题作了如下重要指示：
考虑到朝鲜战争还在进行，因此，必须按照中央的边打、边稳、边建的方针从事建设，抗美援朝和国家建设必须兼顾，这是制定计划的出发点。（1）必须由此来考虑全国工业建设的投资、速度、重点、分布和比例；（2）工业化的速度首先决定于重工业的发展，因此必须以发展重工业为大规模建设的重点，以有限的资金和建设力量首先保证重点工业的基本建设，特别是确保那些对国家起决定作用的、能迅速增强国家工业基础的主要工程的完成。一切次要的可以推迟的建设必须推迟，一切对国家不起重要作用的工程投资必须削减，盲目铺摊子的现象必须克服；（3）合理利用现有工业基础和现有设备，充分发挥现有企业的潜力，这是制定生产计划的最主要的问题。为此，必须重新审定各种产品的技术经济定额，并以平均的先进的技术经济定额作为制定计划的标准。与保守主义和官僚主义作斗争，是编制正确的生产计划的必要前提；（4）必须以科学的态度从事计划工作，使我们的计划正确地反映客观经济发展的规律。因此，具体了解情况，作周密的调查统计，以便熟知国民经济的状况，是我们正确编制计划的基础。中共中央的上述重要指示，成为继续编制一五计划的指导方针和原则，使一五计划的编制工作避免了不少弯路。
1953年初，根据中共中央的上述指示，又鉴于原轮廓草案的资料根握仍有不足，尤其是对各个经济部门和各个年度之间相互配合方面，以及五年基本建设投资在各个部门的分配方面，都需要进行调整，中财委会同国家计委、中央各部和各大区，又在大量搜集资料的基础上，对原计划轮廓草案作进一步的修改充实，这次修改充实被称为第三次编制工作。
1953年4月，米高扬正式向李富春通报了苏共中央、苏联国家计委和经济专家对我国一五计划轮廓草案的意见。苏联根据自己的建设经验和对中国的了解，主要提出了以下建议：（1）从中国的利益和社会主义阵营的利益考虑，一五计划的基础是工业化，首先建设重工业，这个方针任务是正确的；（2）从政治上、舆论上、人民情绪上考虑，五年计划不仅要保证完成，而且一定要超额完成。因此，工业的年平均增长速度调低到14％…15％为宜；（3）要注意培养自己的专家；（4加强地质勘探等发展经济的基础工作；（5）大力发展手工业和小工业，以补充大工业之不足；（6）要十分注意农业的发展，不仅要大量生产质量好、价格低的农机具和肥料，还要保证工业品对农村的供应，发展城乡物资交流；（7）巩固人民币，扩大购买力，发展商品流通；（8）工业总产值的增长速度要大于职工人数的增长速度，以保证蒡动生产率的提高。劳动生产率的提高速度要大于工资的增长速度，以保证国家的积累。技术人员的增长速度要大干工人的增长速度，以保证技术水平的提高。6月份，中共中央要求国家计委参考苏联提出的意见，对五年计划纲要再作修改。由于苏联提出的建议基本符合当时中国的实际，因此国家计委又参考这些意见，对年初编制的计划草案再次作了较大的调整。例如把工业年平均增长速度由20％下调到14％…15％，并要求加快发展农业和交通运输业。于是，国家计委根据上述意见，又对一五计划进行了修改，这次修改被称为第四次编制，这次编制陈云因病在外地休养，未能参加。
由于种种原因，第四次编制的一五计划草案仍然不能令中共中央满意，而此时一五计划的实施已经开始了近一年。在这种情况下，1954年初，中共中央决定成立编制五年计划纲要的八人工作小组（陈云、高岗、李富春、邓小平、邓子恢、习仲勋、贾拓夫、陈伯达），由陈云担任组长，开始编制详细具体的一五计划草案。由于此时党已经明确提出了过渡时期总路线，苏联援助我国的建设项目已经确定，同时经过1953年的大规模经济建设，发现了不少问题，积累了一些经验教训，编制详细具体的一五计划草案的条件基本成熟。同时，毛泽东立下时间表：国家计委从2月15日起，一个月内拿出初稿，然后由陈云领导的小组迅速定稿。国家计委感到时间太紧，请求毛泽东延长一些时间，于是毛泽东又给了5天的宽限，要求3月20日必须拿出初稿。
在上述背景和原有计划草案的基础上，陈云组织了各有关方面开展了工作量很大的编制工作。2月19日，陈云召集中央财经、文教各部部饫会议，布置编制一五计划的工作。陈云在会上传达了毛泽东的指示和期限，要求加紧工作。尽管如此，国家计委编制并经陈云整理的初稿还是在4月15日才印好送到毛泽东手里。
同年6月30日，陈云在《关于第一个五年计划的几点说明》中，对编制一五计划时各项主要比例关系和增长速度的安排，进行了透彻的分析，并提出了解决问题的办法。8月份，在陈云和李富春的主持下，8人小组审议国家计委提出的《中华人民共和国发展国民经济的第一个五年计划草案（初稿）》，接连举行了17次会议，对草案逐章逐节地进行了讨论和修改。9月份，8人小组将修改后的草案送毛泽东审阅。毛泽东认真审阅了这个初稿，逐行逐句圈点，作了许多批注，并请刘少奇、周恩来、邓小平、彭真阅。10月份，毛泽东、刘少奇、周恩来又在广州集中，用一个月的时间共同审核该草案，并由李富春等陪同以备咨询，留朱德、陈云、邓小平在京主持日常工作。11月份，由陈云主持召开中央政治局会议，用11天的时间，仔细讨论了一五计划的方针任务、发展速度、投资规模、工农业关系、建设重点和地区布局，又提出了许多修改意见和建议。随后，中共中央决定将这个计划草案发给中央各部委党组和各省，市、自治区党委讨论，并要求各省委应特别注意本省的农业发展计划。1955年3月，中国共产党全国代表会议专门讨论并原则通过了这个计划草案，并建议由国务院提请全国人民代表大会审议批准，颁布实施。会后，中共中央文根据会议讨论中提的意见，作了适当修改，然后于6月10日将其提交国务院。
1955年6月18日，国务院全体会议第十二次会议讨论并一致通过了中共中央提交的一五计划草案，决定将这个草案提请第一届全国人民代表大会第二次会议审议决定。7月30日，一届人大二次会议审议通过了国务院提交的中共中央制定的一五计划。此时，一五计划规定的起始时间已经过去了两年半。
从后来毛泽东的言论看，他对一五计划编制过程是不满意的。1958年他就批评说：政治设计院究竟在哪里？章伯钧说国务院都是拿成品，他不满意，他要有权参与设计。我们政治局委员可不可以有权参与设计呢？过去这个五年计划实际上是无权参与设计。我是主席，也没有参与设计每年的年度计划，总是请你签字，叫做强迫签字。我有个办法，不看。你强迫我嘛！老是在国务院讨论，总是拿不出来。千呼万唤不出来，为什么不出来呢？说没有搞好，等到梳妆打扮一跑出来的时候，我们说不行，时间迟了！二、一五计划的主要内容历时五年、数易其稿的一五计划包括绪言和11章，共计11万余字。各章的标题分别是：（1）第一个五年计划的任务；（2）第一个五年计划的投资分配和生产指标；（3）工业；（4）农业；（5）运输和邮电；（6）商业；（7）提高劳动生产率和降低成本的计划指标；（8）培养