1965年孟少农调到机械工业部汽车局，负责总师室工作。正当他在经过大量调查研究的基础上，构思中国汽车工业新的蓝图时，“文化大革命”风暴席卷全国，一个“反动学术权威”帽子，压得他寸步难行。随后，他被下放到江西干校劳动。此时，中国陕西汽车制造厂正在兴建，一种军车试制几轮了，还不能定型。这时，深知孟少农为人的该厂主要负责人陈子良同志向上级大胆地提出：“我要孟少农”。1971年5月，孟少农调到陕西汽车制造厂任革委会副主任，主管技术工作。该厂位于陕西省岐山县五丈原下麦李西沟，地域偏僻，交通不便。建厂初期，生活条件极为艰苦，工作上又困难重重。他不为名，不为利，冒着风险，排除障碍，专心致志地为研制开发延安250型五吨越野车，为改进6130型发动机和开发15吨重型民用车艰苦奋战，发挥了重大作用。
1971年，正值延安250型越野车试验定型关键时刻，该车经过三轮试制后，有了很大改进，但在试验中仍出现可靠性较差及动力性不足的严重问题，仍需修改设计，改进结构。当时由于受“文化大革命”冲击，设计和工艺人员全部分散在各车间和工段，与产品设计工作的整体性、协调性很不适应。这种分散状态是无法搞好设计工作的。为改变这种局面，孟少农要求成立设计科和建立试验室。他的意见受到领导班子重视，厂里很快组建了设计科，并建立有一定规模的试验室，购制了一批试验设备，使陕汽有了自己的设计试验阵地。
在组建设计机构的同时，孟少农组织和领导全厂全面地开展产品设计的大修改，如针对整车加速性达不到要求，孟少农提出将最高档由超速档改成直接档，最高车速由75公里/小时，降到70公里/小时，果然改善了加速性。为提高设计质量，他要求对主要总成和部件重新进行强度校核，对不合理的结构和尺寸进行设计改进，结果大大提高了设计的科学性。
更改设计后的延安250第四轮样车，经过一系列的定型试验，包括性能试验、可靠性试验、地区适应性试验和特种越障试验，证明成功地解决了可靠件和动力性问题，各项指标都达到了设计任务书的要求，并于1974年12月通过定型鉴定，1975年即正式投产。
此车于1978年8月获全国科学大会科技成果奖。
后来，该车在同吨位三种越野车的竞争中，名列榜首。1984年该车又以两个方队形式威武雄壮地通过天安门；还在老山前线建立了战功，成为中国军用越野车的佼佼者，至今仍受到部队的欢迎和好评。
陕汽延安250型越野车的发动机，原是采用杭州汽车发动机厂6130型柴油机全套图纸生产的。孟少农根据实际需要提出，陕汽不应该完全照搬，而应利用新建厂的有利条件，对该机的弱点加以改进。他提出应把该机冲程由140毫米加大到150毫米。同时他还周密细致地考虑解决更改冲程所带来的一系列具体技术难题。这样，该机水平超过了原来的发动机。经生产实践证明，修改设计是十分成功的。
此发动机在1978年8月获全国机械工业科学大会科技奖。
孟少农常说：“人无远虑，必有近忧。”在陕汽五吨越野车研制过程中，他就提出：“一个工厂光靠生产军车是不行的，必须开发一个当家的民品汽车。”
陕汽本着这指导思想，在他的直接领导下，1975年至1976年，集中一批力量，完成了新的15吨6×4型民用载重汽车160型汽车的大部分设计工作。由于孟少农于1977年底调离陕汽，他的设想未能实现。10年之后，原革委会主任陈子良同志十分感慨地说：“陕汽当时如果沿着老孟的路走下去就好了，把160车搞上去，陕汽就不会这么困难！”。
孟少农在陕汽的艰苦奋斗精神和其突出的贡献及其深谋远虑、高瞻远瞩的指导思想永远给陕汽人留下前进的动力。
