军官经培训后，如同燎原的火种，被撒向即将组建的德械师和新式部队，成为基层变革的核心力量。
3 德械之基：程廷云凭借在德国建立的人脉（尤其是塞克特等顾问）和父亲掌握的财政、贸易渠道，深度介入中德军事合作谈判。他不再是单纯的军事顾问，而是拥有实权的采购决策者之一。他的核心诉求异常清晰且强硬：
数量倍增力主将原计划的3-5个德械师，扩编为12个标准德械师！每个师必须达到他在柏林拟定的“最低限度现代化标准”。
质量优先：在火炮采购上，他顶住压力，坚持引进：pak 36型37毫米反坦克炮：作为营属反坦克核心，对付日军薄皮战车，数量必须保证！fk 18型88毫米高射炮：他力排众议，将其列为数个独立重炮兵团的核心装备，“此炮平射，可破坚城，可毁战车！乃未来战场之柱石！宁缺步枪，不可缺此炮！”。“无通讯，无协同！无协同，无胜利！”
中德航空合作是程廷云倾注心血的另一重点。在他的极力斡旋和德国国防军背后推动下：
武汉南湖飞机制造厂：1934年，与德国亨克尔公司（hekel）达成协议，在武汉建立合资工厂，主要组装生产he-51双翼战斗机（历史上德国空军初期的过渡机型）。。德国派遣了大量工程师和技术人员，一方面指导生产，一方面利用中国相对宽松的环境进行飞机测试和改进，积累宝贵数据。中国空军得以迅速获得了一批新锐战机，组建了首个德械战斗机中队。
兰州西固飞机制造厂：1935年，与容克公司（junkers）合作在兰州建立更大规模的工厂，重点生产ju-86中型轰炸机（双发，可载弹1吨，航程较远）。兰州深处内陆，相对安全，且有黄河提供试飞空域。ju-86的生产，为中国空军提供了宝贵的战战术轰炸力量。同样，德国技术人员在此获得了在本土无法进行的远程轰炸机实战化测试机会。程廷云多次往返于南京、武汉、兰州之间，亲自协调资源、解决困难，甚至冒险乘坐刚下线的he-51进行体验飞行（由德国试飞员驾驶），以鼓舞士气并了解性能。
按现有的军队改革并不是一帆风顺，工作的压力如同巨石，而来自内部的政治暗流则如同附骨之疽。扩编德械师，触及了其他派系大佬的蛋糕。土木系系、何应钦系（胡宗南此时己崭露头角，任第一师师长）对资源分配虎视眈眈，明争暗斗不断。军政部内一些守旧官僚，对程廷云年轻气盛、锐意改革的作风也多有微词，常以“不合国情”、“耗费过巨”为由掣肘。更让程廷云忧心的是，蒋中正名义他虽信任有加，但也隐含着猜忌——如此年轻便手握整训大权，与德国顾问过从甚密，其父程翰章在东南实业界和旧军人中影响力巨大这些都让多疑的蒋中正难以完全放心。
经费掣肘：国民政府财政拮据，军费大头被各派系军阀和“剿共”消耗。德械师的德械装备采购和飞机制造厂建设耗资巨大，常常捉襟见肘，进度缓慢。程廷云不得不一次次跑财政部，与宋子文等要员周旋，甚至动用父亲在实业界的影响力筹措部分资金。
“攘外必先安内”的国策： 蒋中正的主要精力仍在“围剿”红军上。对日寇的步步紧逼，仍心存“外交解决”幻想，对全面抗战准备投入有限。程廷云力主加强华北防御、组建快速反应部队应对日军挑衅的报告，往往石沉大海。
军工引进与地方整军也在艰难推进。汉阳兵工厂、巩县兵工厂开始批量生产德式毛瑟24式步枪（中正式）和仿制马克沁重机枪（二西式重机枪）。。他亲赴山西、广西等地，试图说服阎锡山、李宗仁等地方实力派接受部分德式训练和武器制式统一，并在其部队中挑选骨干进入教导总队或陆大学习。过程充满博弈与妥协（程廷云不得不将晋绥军傅作义部35军，桂系第7军拉入第一批整训名单中）