就在毛泽东逝世的第二天，国家计委副主任顾明便向有关部门的领导、专家传达了中央领导同志的指示：要尽快组织力量研制一个世界一流的水晶棺。棺体要庄重大方、气魄雄伟，具有独特的民族风格：对可能发生的情况，如地震、战争、破坏、损耗等，要有可靠的措施。
科学研制
1976年9月13日晚，中央领导小组办公室在谷牧同志的主持下，召开了有关方面领导和专家参加的办公会议，成立了水晶棺小组，北京市计委副主任韩伯平被任命为组长，北京玻璃总厂党委副书记肖秧为副组长。
经研究，大家一致认为，水晶棺是一个艰巨而复杂的工程。在外观上，要庄重大方，气魄雄伟，而且要有很高的清晰度，使人们从各个角度都能清楚地看到毛泽东遗容；在材质上，必须是名副其实的水晶棺，坚固耐用，防震防破坏；棺内要符合遗体保护要求，低温隔氧、保湿防干、净化无尘；就时间来说，必须符合中央的规定，在毛泽东逝世一周年纪念日，即1977年9月9日以前完成。可以说这是一个非常艰巨的任务。
1976年11月25日，第一个用光学玻璃制作的水晶棺在北京问世了。它经过严格的测试，模拟了云南八级地震，未出现任何异常现象。12月1日，谷牧、顾明同志，向党中央写出书面报告。
12月9日下午，华国锋、叶剑英、李先念、陈锡联、汪东兴、谷牧等一起来到中国革命历史博物馆大厅，审定水晶棺样式。对北京研制的这个光学玻璃水晶棺，一致表示满意。但由于倾斜度不够合理。棺壁上出现遗体影像反射，要求解决这个问题，做得更好一些。北京玻璃总厂等单位的职工又连夜加班，连续奋战，于1977年2月制作出第二个光学玻璃棺，解决了棺壁上有遗体影像反射的问题。同年7月，他们又根据实验的结果，制造了第三个光学玻璃棺，质量全部达到了设计要求。
就在光学玻璃棺正在试制的同时，真正用水晶制作的水晶棺也在加紧进行着。
为确保水晶棺的质量。国家地质总局选定由全国最好的江苏省东海县105矿承担水晶提供。他们先后为水晶棺研制提供了约52吨一级熔炼水晶。1977年8月，在北京605厂，正式完成了水晶棺的整体组装。
1977年8月18日，水晶棺在车队的护卫下，运至毛主席纪念堂南门口。64位小伙子组成方阵，在肖秧的指挥下，喊着号子，将水晶棺移进了毛主席纪念堂瞻仰大厅。
1977年8月，毛主席纪念堂落成，水晶棺也移入瞻仰厅，各种专用设备也已调试完毕。只等着毛泽东遗体移入纪念堂了。8月16日，谷牧、顾明向中央正式写了报告，提出转移遗体，并很快得到了批准。
1977年8月20日凌晨1时40分，运载毛泽东遗体的车辆从“769”出发。按照事先制定的方案，很快顺利地抵达了毛主席纪念堂。当天上午11时，水晶棺被升入瞻仰厅水晶棺可瞻仰的位置。事前，中央警卫局毛维忠副局长，亲自带领司机勘察路线，组织司机反复演练。
纪念堂评说
1976年10月8日，中共中央、全国人大、国务院、中央军委作出了关于建立毛主席纪念堂的决定。
但是，究竟在哪儿保存毛泽东遗体呢?
“九办”成立伊始，即设立了一个“陵墓设计小组”，后改名为“毛主席纪念堂设计组”。赵鹏飞和孙友余同志任正副组长。
设计小组最初的任务是为陵墓选址。从1976年9月14日起。他们进入了紧张的选址工作。他们走访了北京的许多地方，勘察了许多名胜古迹，先后对天安门广场、天安门北端一带、中南海、香山、景山、北海等十几个地点作了重点调查研究。两个月后，作出了天安门北方案、中南海方案、香山方案、景山方案、十三陵方案等三十多个设计方案，呈报办公室。
后来为什么要选择在天安门广场呢?早在解放初期，毛泽东、周恩来同志就提出，将来要“让天安门广场建成人民最喜爱的地方”。建国以来，天安门广场经过三次大的整修扩建，它已是全世界最大的广场。规模宏大，气势宏伟。同时，天安门广场还曾经是中国人民反帝反封建的五四运动的发祥地。它的北端是金碧辉煌、光彩夺目的天安门城楼。1949年10月1日，毛泽东曾在天安门城楼上，向全世界庄严宣告中华人民共和国和中央人民政府成立了，中国人民从此站起来了。毛泽东还亲自在这里升起了新中国的第一面五星红旗，并且多次检阅过群众队伍，参加过许多重大集会。天安门广场的中央是人民英雄纪念碑，西侧矗立着庄严的人民大会堂，东侧是中国革命博物馆和中国历史博物馆。可以说，天安门广场是一个政治、文化活动的中心。毛主席纪念堂建在天安门广场上，与光彩夺目的天安门城楼、广场中央的人民英雄纪念碑、庄严的人民大会堂和壮丽的中国革命历史博物馆，形成一个完整的宏伟建筑群体，使天安门广场的政治内容更加鲜明突出，雄伟壮观。
建筑设计专家们又开始细细地思索，充分地酝酿，最后提出将纪念堂建在天安门广场南部，位于人民英雄纪念碑和正阳门城楼之间，即在原“中华门”的位置上。“中华门”是在天安门广场的中轴线上，把毛主席纪念堂建在这个位置，纪念堂和天安门城楼遥遥相对。四周的高大建筑如同“众星捧月”，就会突出中国人民伟大领袖毛主席的伟大形象。通过各种方案的比较，最后决定，纪念堂的中心点，建在纪念碑和正阳门等距各200米的位置上。
1976年10月7日，党中央一举粉碎了“四人帮”，第二天，中共中央作出了关于“在首都北京建立伟大的领袖和导师毛泽东主席纪念堂”的决定，正式宣布“在纪念堂建成以后，将安放毛泽东遗体的水晶棺移入堂内。让广大人民群众瞻仰”。
1976年11月6日。中央政治局集体审查纪念堂设计方案。几种各具特色的建筑模型，摆在领导们面前。领导们经过审查，基本同意了初步的方案。但要求进一步改进。而此时，全国著名建筑专家提出方案后已离京。留下的只有清华大学、西安设计院、建工部设计院、北京市设计院的教授和建筑师，负责进一步修改工作。但是，当时有关地下工程保密很严，建筑师们不了解，纪念堂内部的设置也一时定不下来，所以建筑师们一时难以下笔。而负责施工的总指挥李瑞环同志焦急万分，方案定不下来，一切施工就无从下手，他一天催几次，让赵鹏飞拿出实施方案。赵鹏飞也是急得直冒火。
在这种情况下，赵鹏飞、沈勃等同志商议，以沈勃同志为主，在各位教授和建筑师研究的基础上。综合大家的意见，用了一整夜的时间，勾画出纪念堂实施方案草图。第二天天一亮，他就将草图交给了北京市建筑设计院方伯义，方伯义在草图的基础上，画出了正式方案。后来，这个方案报谷牧副总理。谷牧又请 示叶帅、华国锋同志。华国锋正式确定了纪念堂建筑方案。这个方案确定纪念堂的建筑形式为正方形，八开间，重檐屋顶，两层红花岗岩台基，绕以汉白玉栏杆，廊柱为正方形抹小角。总高度为33，6米。
听说修建毛主席纪念堂，全国上下积极响应。天安门广场正中的毛主席纪念堂刚刚开始破土动工，全国29个省市就捐献出自己最具特色的物产，北京上百万市民自愿到工地参加义务劳动。报纸整版整版地进行报道。赞美它壮丽辉煌、庄严肃穆，是无愧于时代的一座伟大建筑。
随后经过短短的半年多时间，在建筑工人的加班加点，全国人民的大力支援下，毛主席纪念堂于1977年5月27日落成。毛主席纪念堂是一座方形平顶建筑，占地72公顷，总建筑面积28000平方米。
在毛主席纪念堂落成的同时，天安门广场也完成了它的第三次大改建，形成了以人民英雄纪念碑为中心，广场建筑呈辐射状分布的天安门广场新格局。修葺一新的正阳门与雄伟的天安门遥遥相望，刚好成了毛主席纪念堂的一道天然屏障。而毛主席纪念堂的方形造型又和人民大会堂、历史博物馆和谐一致，使天安门广场更加壮观，更加气势磅礴。
应该说。建纪念堂这种做法是有违毛泽东意愿的。1956年4月27日，中南海怀仁堂，中央工作会议期间，秘书将一份厚厚的折子送到了毛泽东手中。他微笑着展开折子认真地看了起来。这是一份工作人员根据毛泽东的提议拟写的文稿，倡议实行火葬。毛泽东倡议，在少数人中，首先是国家机关的领导工作人员中，根据自己的意愿，在自己死了以后实行火葬。凡是赞成火葬办法的国家机关工作人员请在后面签字。凡是签了名的，就是表示自己死后一定要实行火葬，后死者必须保证先死者实现其火葬的意愿。毛泽东看完倡议书，满意地点点头，连声用他那浓重的湖南乡音表示同意，随即挥笔写下了“毛泽东，1956年4月27日”。之后，彭德怀、周恩来、康生、刘少奇、邓小平等151人相继签上了自己的名字。鉴于后来的形势。毛泽东自己的意愿并未得到实现。
1980年8月21日和23日，意大利著名记者奥琳埃娜・法拉奇采访了当时任国务院副总理的邓小平，在谈到建毛主席纪念堂时，邓小平说：粉碎“四人帮”后，建毛主席纪念堂，应该说，那是违反毛主席自己的意愿的。50年代，毛主席倡议所有的人死后都火化，只留骨灰，不留遗体，并且不建坟墓，毛主席是第一个签名的。我们都签了名，中央的高级干部差不多都签了名。现在签名册还在。粉碎“四人帮”以后做的这些事，都是从为了求得比较稳定这么一个思想考虑的。法拉奇接着问道：那么毛主席纪念堂不久是否将要拆掉?邓小平说，我不赞成把它拆掉。已经有了的把它改变就不见得妥当。建是不妥的，如果改变，人们就要议论纷纷，现在世界上都在猜测，我们要毁掉纪念堂，我们没有这个想法。
