1992年10月19日，在中共十四届一中全会上，张震当选为中央军委副主席。对此张震感到十分吃惊，因为当时他已经78岁了，这在全军在职干部中是数一数二的，而且他早已作好了退休的打算，现在党把他放在如此重要的岗位上，他没有一点思想准备。
张震
其实早在1977年夏天，张震就感觉自己年龄已比较大，于是在长沙杜家园的将军干休所相中了一所房子，准备退休以后到这里安度晚年。
但张震想要退休的想法并没能如愿，1977年8月，他在党的十一大当选为候补中央委员，兼任中央军委常委，又被任命为解放军副总参谋长。
1985年3月9日，中央军委调整总参谋部的领导班子，免去了张震的副总参谋长职务，张震感到非常轻松，他觉得自己终于可以退休了，夫人马龄松也高兴地对他说：“过去你忙，今后我们可有时间聊天了。”
不久以后，邓小平决定将军事、政治、后勤三大学院进行合并，成立国防大学，中央军委副主席杨尚昆专门征求张震对此事的意见，张震表示自己非常支持。
杨尚昆
4月3日，杨尚昆约张震谈话，并明确地对他说：“筹建国防大学这件事，由你负责，怎么样？”
张震只好再次担起重任，这年11月30日，他被任命为国防大学校长、李德生为政治委员。
1990年4月，中央军委调整全军各大单位领导班子，张震的搭档李德生正式退休，张震觉得自己还比李德生大一岁，于是向军委反映，希望能和李德生一起退休。但军委考虑到学校建设的需要，决定让张震继续留任，并让他兼任学校政委。这样76岁的张震成为了全军年龄最大的一位现役上将。
算上这次当选为中央军委副主席，张震的退休愿望已经连续3次落空了。
张震当选的第二天，邓小平在人民大会堂接见十四大代表，他来到张震的面前，亲切地问道：“你今年多大了？”
张震回答：“78岁了。”
邓小平和张震握手
邓小平说：“你比我小10岁，还可以干一届！一定要协助军委主席，用3年左右时间把我军各级领导班子调整好、建设好，保证全军各级领导权掌握在忠于党的路线的同志手中！”
张震于是再次挑起了这个重任，他给自己规定了9个字：“干实事，少出面，不越权。” 老骥伏枥，鞠躬尽瘁，张震在任军委副主席的5年里，为国防和军队做了大量的工作。
抓好军队干部的年轻化、专业化、革命化张震上任之前，邓小平就曾叮嘱他说：“这几年的任务， 最主要的就是选拔接班人。要在全军范围内选拔一批40到50岁的人，放到一定的岗位上进行培养。个别的要破格，特别突出的要有勇气提拔，在提拔过程中培养。”
张震十分赞同邓小平的话，他认为要准备打赢高技术条件下的局部战争，实现干部队伍的知识化、专业化，就显得十分迫切。在张震的主持下，军委首先抓了大军区领导班子的调整配备，大范围地交流了一批高级干部，其中大军区正职就有将近20人，这是继1985年以后，全军高级干部交流最大的一次。
随后军委又抓了军级领导班子的调整，张震和另一位军委副主席刘华清、总政治部主任于永波同各大单位领导一个个地谈话，确保能选出一批年富力强、德才兼备的干部。
在张震的努力下，一大批优秀的干部走上了各级领导岗位。到1995年，总部和各大军区充实了一批50岁出头的干部，形成了比较合理的年龄梯次结构，各级的后备干部也更加充实。
张震刚担任军委副主席时，尽管邓小平让他再干一届，但他毕竟已经年近八旬，能不能把这一届干完，他心里也没有底，于是他建议军委适时增补几位年轻的同志进来，以便进行新老交替，做好工作的过渡。
中央最终接受了张震的建议，在1995年9月的十四届五中全会上，增补张万年、迟浩田为军委副主席。
重视调查研究张震担任副主席后，尽管年事已高，但还是经常去一线调查研究。有一次，张震来到某省军区视察，听取常委集体汇报。汇报完毕后，张震问省军区司令员、政委：“你们有没有开展批评和自我批评？”
张震接见部队官兵
司令员和政委回答：“经常开展。”
张震于是问政委：“你说说司令员有什么缺点？”政委支支吾吾说不上来。
张震又问司令员：“你说说政委有什么缺点？”司令员也说不上来。
此时张震严厉地说：“你们要讲真话啊！”司令员和政委无不汗颜。
1997年，张震在视察驻港部队“大渡河连”时，问连司务长：“一个鸡蛋有多重？”
司务长回答：“一两左右。”
“一两有多重？”
“50克左右。”
“最大的鸡蛋多重？最小的鸡蛋多重？”
“最大的70克，最小的50克。”
最后张震满意地说：“嗯，这个司务长还行，他上街买过菜。”
张震还明令要求保证士兵一天吃一个鸡蛋，并规定必须是煮鸡蛋，炒、蒸、煎都不行。
有人认为如此规定过于死板，但张震却说：“一、煮鸡蛋营养价值高；二、可防止干部偷工减料，克扣士兵的鸡蛋，多吃多占。”
1996年7月20日，新疆军区发生了一起14人淹亡的重大事故。军区给军委的汇报是：事发原因是突遇山洪，难以避免。但张震听后总感觉不太对劲，他想：这些人到出事地点干什么去了？
正好这年9月，张震前往新疆进行调研，出发之前，他专门派总政有关部门的人员先去调查了解事故的情况。调查组经过实地调查，最终真相大白，原来在新疆军区部队进行抗洪抢险时，上级的一个工作组来新疆军区检查工作，为了欢迎他们，军区机关筹划了一个野餐活动，他们还提前派人去野外勘察场地，结果野外突发洪水，把打前站的人员和物资全部冲走，造成了无可挽回的损失。
事发以后，相关责任人为了逃避责任，于是统一口径，欺骗上级。
张震对此非常生气，他对相关领导说：“这起事故，完全是由于违反军委廉政建设规定而引发的。如果淹死的是你们自己的兄弟姐妹，你们该怎么办？”
最终军委对相关责任人进行了严肃处理，这不但对新疆军区震动很大，而且也很好地教育了总部机关的干部。
上世纪80年代，部队为了支援国家的经济建设，大幅度削减了军费。为此，国务院、中央军委决定：军队在国家政策允许的范围内，从事生产经营，以弥补军费的不足。
军队放开生产经营当然是有一定好处的，从1986年至1992年，全军生产经营的总产值和总收益平均每年以15%的幅度快速递增，5年的总收益翻了两番，这对弥补军费不足、缓和供需矛盾发挥了一定作用。
但军队经商的危害显然更大，军委曾规定，军队生产经营要立足于搞实业，主要从事种、养殖业和工矿业、技术开发和服务业等，不得从事纯商业性活动。但生产经营的口子一旦一开，其中的利益导向便使得经营的范围越来越宽了。
当时三大总部带头，各军种设立了联合航空公司、海洋航运公司，各大军区紧紧跟上，省军区、军分区也干得热火朝天，沿海、沿边地区更是全力以赴，整个解放军都已浸泡在商海之中。到1993年上半年，全军生产经营实体已达上万个，从业人员80余万人，这严重地破坏了部队的形象，恶化了军政、军民关系。
张震在担任国防大学校长时，有一次，学校留学生系买卖羊绒，亏损了几十万元，引发了班子内部矛盾，为了帮助他们查明情况，处理善后，张震花费了不少精力和时间。
张震（中）
还有一次，因为经营纠纷，地方人员状告国防大学，张震作为法人代表，竟成了“被告”。这些事情都使张震意识到：生产经营，军队不能搞。
1992年1月，张震就专门指出：“军队应该‘吃皇粮，开正门’。不然，认真查一下，不知多少人要犯错误！”
但张震在调研中发现，禁止军队经商也不能完全一刀切，他在一些偏僻边远、条件艰苦的驻军部队调查时，看到由于地方经济薄弱，安排随军家属就业有困难，相当一部分要靠部队家属工厂来安置，家属工厂确有一些办得较好，如果这些家属工厂也全部取缔，那势必会影响部队官兵的思想稳定。
于是张震向军委建议：“部队以安置家属子女就业为目的创办的家属工厂，似也应允许保留。”最后全军部队的家属工厂一共保留了1800多个。
1993年10月30日，《中央军委关于整顿改革军队生产经营的决定》正式下发。该文件要求，对生产经营实行集中统一管理，军以下作战部队不再从事经营性生产，现有企业由各军区、军兵种集中归口，统一管理。生产经营单列体系，部队建设和生产经营按照各自轨道，分别运行。
在张震的主持下，至1994年底，整顿改革军队生产经营的工作取得了明显成效，盲目发展的势头得到了有效遏制，集中统管的企业超过60%。
1997年9月，在党的十五大上，83岁的张震终于光荣退休了，他68年的军旅生涯，终于画上了一个圆满的句号。张震在欣慰之余，写下了一首打油诗：
八十三岁脱戎装，着我工农旧时裳。
长江后浪推前浪，一代更比一代强。
张震和家人
2015年9月3日，张震因病在北京逝世，享年101岁。他是最后一名离世的开国中将，他的离去，带走了一个时代……
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