Từ kinh nghiệm về xây dựng hai kế hoạch trước, Ủy ban Kế hoạch Nhà nước đã bắt đầu vào xây dựng kế hoạch 5 năm lần thứ nhất phù hợp với điều kiện kinh tế của đất nước. Nội dung cơ bản của kế hoạch 5 năm này là tập trung thực hiện công nghiệp hóa ở Miền Bắc, ưu tiên phát triển công nghiệp nặng, xây dựng các công trình lớn như gang thép Thái Nguyên, nhà máy cơ khí trung quy mô, các khu công nghiệp Hòn Gai, Việt Trì, Nam Định, Hà Nội. Cơ chế quản lý kinh tế giai đoạn này lấy kế hoạch hóa tập trung với các chỉ tiêu pháp lệnh làm công cụ điều hành nền kinh tế.
Về cơ bản, các mục tiêu của kế hoạch 5 năm đã hoàn thành, bước đầu hình thành cơ sở vật chất kỹ thuật cho nền kinh tế với nền tảng quan hệ sản xuất mới, trong đó sở hữu quốc doanh và tập thể chiếm vị trí tuyệt đối. Tuy nhiên, do chuyển sang kế hoạch thời chiến nên một số các chỉ tiêu đã không đạt được như dự kiến ban đầu. Mặc dù vậy, những thành tựu của kế hoạch 5 năm 1961-1965 có ý nghĩa rất quan trọng và tiếp tục được phát huy phục vụ cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước tiến tới ngày toàn thắng 30-4-1975. Cũng từ đây, đội ngũ cán bộ ngành kế hoạch đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm rất bổ ích, đó là những tiền đề để xây dựng kế hoạch chi viện cho Miền Nam và mở đường Trường Sơn vận chuyển lương thực, khí tài quân sự phục vụ chiến trường sau này.