郭永怀当年在美国的研究成果，放到现在看依旧是能让国际航空学界拍板叫绝的硬货。
当年全球航空界都卡在“声障”这道坎上，飞机速度一贴进音速就阻力暴增、机身抖得散架，所有人都盯着下临界马赫数死磕，他和钱学森联手直接捅破了窗户纸，首次提出上临界马赫数的概念，明确了哪怕超过下临界马赫数，只要没摸到上临界马赫数的阈值，流场里完全可以不存在激波，直接给人类突破声障画出了清晰的安全边界。
他还把奇异摄动理论里的变形坐标法推到了新高度，这套方法后来被国际学界公认命名为PLK方法，直到现在很多航空航天的复杂非线性难题，还在靠这套方法拆解求解。拿着这样的顶级学术地位，他最后还是选择放弃一切回国，把后半辈子全扑在了国内的两弹一星和力学学科建设上。