1973年爆发第一次石油危机后，日本经济高速增长期趋于终结。以石油危机为分界点的前十年与后十年，日本经济的平均增长率从9.3%下降至3.6%。[15]与其他发达国家经济增长率下降到2%以下相比，日本经济在高速增长结束后仍保持3.6%的“中速增长”或“稳定增长”水平，与当时日本科技工作者所付出的巨大努力是分不开的。
作为一个自然资源极其贫乏的国家，日本全国能源需求的70%依赖廉价石油进口，而且主要来自中东地区，因此石油危机对日本的冲击巨大。日本整个科技体系被动员起来应对危机，通产省努力寻找能代替石油的所谓“替代能源”，包括核能、天然气、煤炭、水力等，并在1974年开始实施“阳光计划”，致力于开发太阳能、地热能、煤炭的液化和气化、风能、海洋能等“新能源”，1978年又开始实施致力于研发节能技术的“月光计划”。从日本危机对策的整体效果看，真正起到实际作用的主要是核电发展、节能推广、产业结构调整和能源外交，至于太阳能等新能源技术则由于成本很高，加之进入80年代油价趋稳，虽然费了很大力气开发，却暂时未能进入实用阶段。
在核电技术方面，日本在20世纪60年代后半期从美国引进两种轻水堆——沸水反应堆（BWR）和压水反应堆（PWR），并于70年代初期投产，然而在其运行过程中却发现不少严重缺陷，致使故障多发造成停机频频，设备运行率只有40%。为此，通产省从1975至1985年度以产官学合作方式开展了三次轻水堆改良计划，取得了明显成效：BWR设备利用率从1975年的35.4%提升到1984年的72.2%，PWR设备利用率从46.6%提升到76.2%。[16]
再看节能技术。20世纪70年代，由于公害问题日趋严重，加上发生石油危机，世界各国汽车业都遇到了严重挑战，甚至被称为进入了“汽车业的冬天”。日本却逆势而上，将汽车业遇到的挑战转化为挺进世界市场的机遇，将公害和石油危机的压力转化为促使汽车节能减排的动力。1971年，即美国国会通过旨在减少汽车排放尾气中的有毒物质的“马斯基法”的第二年，刚刚成立的日本环境厅就强制要求日本汽车企业严格履行连美国汽车企业尚未能履行的“马斯基法”，起初日本汽车企业对环境厅的过苛要求表示不满，但科技人员却知难而进，积极利用微电子技术来控制发动机燃料喷射、开发新型的发动机等，使燃烧状态达到最佳化，产生了明显的节能效果，在全球率先达到了当时最严格的美国环保法规的要求，从而奠定了日本汽车业在环保发动机领域的领跑者地位。日本由于国土狭窄，本来就擅长发展小型车，又通过百折不挠的努力增强了节能减排的功能，使日本造小型汽车不仅打入了世界汽车市场，而且成了抢手货，在世界各国掀起了一股“小型车”热，世界“汽车业的冬天”对于日本汽车产业反倒成了“春天”。到20世纪80年代，日本的小汽车产量超过了美国。
总之，经过20世纪70年代的两次石油危机，日本产业的国际竞争力不仅没有减弱，反而得到了进一步加强，以至在80年代被誉为“世界工厂”。
日本应对公害与石油危机的努力还体现在对整个产业结构实施转型，使产业重心从高能耗型的“重厚长大”产业转向低能耗型的“轻薄短小”产业，从钢铁、炼铝等基础材料产业转向汽车、微电子等加工组装型产业。到20世纪80年代前半期，产业结构转型不仅使日本对石油的需求明显下降，还推动了日本高技术产业的发展，甚至达到世界领先水平。
作为“轻薄短小”产业的典型，通产省最重视的是微电子和计算机技术的研发，特别是作为计算机主要器件的集成电路，具有非常广泛的用途，以至有“产业之粮”之称（如同过去钢铁被称为“工业之粮”）。为了与发明集成电路的美国竞争，在通产省的主持下，由日本最大的五家计算机公司（富士通、日本电气、日立、东芝和三菱电机）在1976年至1980年派遣精干的研究人员与通产省下属研究所一起组成“超大规模集成电路技术研究组合”，经过四五年的潜心钻研和共同开发，终于在半导体技术特别是电子束曝光技术方面追上了比自己强几十倍的世界计算机巨擘——美国的IBM公司（当时日本最大的计算机公司富士通在世界计算机市场上的占有率仅为IBM公司的1/30）。这显示了在一个资本主义国家里平时相互竞争的同行企业，在对付外国强大竞争对手的目标下能联合开展基础性的研发活动，留下了如何组织研发尖端技术“国家队”的宝贵经验。同时，向半导体集成电路等“轻薄短小”产业转型，也促进了地方经济的发展，号称“硅岛”的九州经济的振兴就是一个典型事例。[17]在20世纪70年代末至80年代，作为半导体技术“后发国”的日本的半导体企业在国际竞争中显示出比美国半导体企业更强的竞争力。
1980年日本正式提出“技术立国”方针，采取各种政策措施来推动产官学的科技合作与交流。然而，日本提出的“技术立国”方针却被美国视为“技术民族主义”（“技术立国”的英语译文是techno nationalisim），认为日本在“以国为本”的“立国”方针的背后，隐藏着将美国视为假想敌、以激励日本科技工作者发挥不输于美国的创造性的意图。这当然为推行“技术霸权主义”的美国所不容，结果导致日美贸易摩擦上升到更加激烈的科技摩擦阶段。诸如被形容为“日美半导体战争”的日美围绕半导体产品的激烈贸易摩擦、IBM商业间谍事件、东芝将加工潜水艇螺旋桨的高级数控机床偷偷出口苏联引起的日美纠纷等，都显示了日美科技摩擦之激烈和深刻。由于篇幅限制，本文不拟对上述充满戏剧性的“战争”“事件”“纠纷”进行详述。
1976年2月日本政府进一步完善了“武器出口三原则”，将其定位于“和平国家的原理和原则”，将国内武器生产的目标定位于满足日本自卫队的需要。[18]
1.自主开发国产武器
在1973—1990年，日本自卫队逐步从依赖美国提供武器的初期发展阶段“毕业”。这是因为日本军工企业通过利用美国特许证进行武器生产的过程，“日积月累”地消化和掌握各种先进武器制造技术，然后逐渐以自主开发的国产武器进行升级换代。
在飞机制造领域，1977年日本设计研制了战后日本第一款自制的超音速战斗机——F-1战斗机。1979年防卫厅决定由三菱重工自主生产F-15战机作为下一代主力战斗机。同年，日本政府决定导入P-3C反潜巡逻机等美军最先进武器，日美开始探讨两军武器的共同标准化。
陆上武器方面，90式坦克于1990年列装采用。需要说明的是，“二战”后日本国内共开发了四代主战坦克，第一代是61式坦克，第二代是74式坦克，第三代是90式坦克，第四代是10式坦克（分别以决定“列装采用”开始大量生产的公历年份最后两位数命名）。
在导弹技术领域，20世纪70年代初，航空自卫队为了对付苏联的战略轰炸机而导入美国的MIM-14“奈基—大力神”防空导弹，由三菱重工进行特许生产。1982年防卫厅着手开发陆上自卫队使用的88式地对舰导弹SSM-1，其特点是导弹发射阵地十分隐秘，发射后导弹可贴近地形飞行而很难被发现，带有目标选择算法等。
2.作为“民生技术大国”向美国提供“军事技术”
发轫于美国的战后科技革命迅速扩展到西欧、日本等地，特别是日本通过引进美欧先进技术，通过将军用技术转用于大众化民生用品制造，产生了一系列“青出于蓝而胜于蓝”的军民两用高技术，引起了美国军方的高度关注。1983年，作为军事技术大国的美国居然要求作为民生技术大国的日本“提供军事技术”，美国国防部向日本提出其所关心的、由日本国立研究机构和国立大学及民间企业开发的技术清单，涉及材料技术、信息和电子技术、火箭推进技术、生产技术等诸多领域，达16项，全是“军民两用技术”。
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