征集
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中华人民共和国国徽设计的征集可追溯到1949年6月15日的中国人民政治协商会议筹备会，随后成立的第6小组负责国家象征方案的拟定。1949年7月10日政协筹备会发布《征求国旗、国徽图案及国歌词谱启事》，同年8月20日截止后收到几十件方案。1949年8月22日召开了国旗国徽初选委员会第一次会议，与会代表对征集方案并不满意，24日第三次会议决定另请专家设计。1949年9月25日晚8时，毛泽东与周恩来于中南海丰泽园召开关于国旗、国徽、国歌的会议，并邀请了郭沫若、沈雁冰、黄炎培、陈嘉庚、张奚若、马叙伦、田汉、徐悲鸿、李立三、洪深、艾青、马寅初、梁思成、马思聪、吕骥、贺绿汀参加会议，会上选定了国旗和代国歌[2]:4。针对未征集到满意的国徽图案的情况，毛泽东建议可等待中央人民政府成立后再行决定。1949年9月27日，政协第一届全体会议通过了国旗、国都、国歌、纪年的决议案，并决定另请专家设计国徽。
专家组设计
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专家组共提供了三种国徽设计样式，共计7个方案：
中央美院张仃和钟灵在征集阶段提供的国徽应征图案，与现今政协会徽类似，由五星、地球、齿轮和麦穗组成，在1949年9月25日提交政协《国徽图案参考资料》，含五稿修正图[3]。在该设计中，红色五角星代表共产主义，绘有红色版图的地球如同太阳升起状，表示光明和解放，地球背后的光芒代表当时的三十一个行政区，齿轮、小麦和水稻则代表工农联盟。
《国徽图案参考资料》对此设计稿的说明如下[4]：
甲、设计含义总说
工人阶级（经过共产党领导的），以工农联盟为基础的，人民民主专政的中华人民共和国，像一个太阳一样，在东方升起。
这一有五千年悠久历史与文化的伟大古国，在共产主义的光芒照射之下，获得了解放。
这一历史性的变革，为我们伟大祖国创设了富强康乐的先决条件；而且也给予东方所有遭受帝国主义侵略和迫害的国家人民增强了信心，指出了方向。中国的解放，是全世界（特别是东方）各殖民地半殖民地国家的光明和希望。
乙、纹样含义详解
（一）齿轮，嘉禾的结合，代表工农联盟。
（1）齿轮露出部分在上方，表现工人阶级居于领导地位。露出五个齿，代表“红五月”。青色，表示钢铁。
（2）以稻麦代表农。稻麦是我国人民主要食粮，（北方人多食麦，南方人多食稻。）根据地球的方向——上北下南，将麦穗置于上方，稻穗置于下方。
（3）嘉禾之下部，以红带束起，象征着全国人民紧密地团结，并象征着国家富强，康乐。红带上以庄严正楷的宋字，写出国家名称。
（二）衬景及五角红星，代表工人阶级的先锋队——共产党的领导，及共产主义的光芒普照全球。
（1）五角金星放置在最中心地位，整个图案看起来，是团结在共产党的周围。
（2）地球的光芒，象征东方的黎明。光芒共三十一道，代表我国三十一个行政省和自治区。（省和自治区如有增加，光芒亦随之增加）。
（三）地球上面将我国版图显露出来，表现了我国特征——地域辽阔广大。
（1）我国版图的位置，和经纬线的关系，指明了我国的地理环境。
（2）我国版图用红色，代表解放了的新中国。
（3）除我国外，在地图显露部分，尚看得出日本、朝鲜、菲律宾、印度、缅甸、泰国、越南……等国。烘托出中国革命的胜利，在东方所起的伟大作用。
清华大学营建系林徽因、莫宗江于1949年10月23日提交了其主持设计的国徽图案，并由邓以蛰、王逊、高庄、梁思成提供参考意见。由大孔玉璧和五星、齿轮、嘉禾、国名组成，颜色用金、玉、红三色，国名字体用金色汉八分书。整体图案组织成汉镜的样式，象征光明。红绶象征革命，红绶穿过小瑗的结象征“革命人民大团结”，其皱褶模仿南北朝造像。[5]
《拟制国徽图案说明》对此稿的说明如下：
拟制国徽图案以一个璧（或瑗）为主体：以国名、五星、齿轮、嘉禾为主要题材；以红绶穿瑗的结衬托而成图案的整体。也可以说，上部的璧及璧上的文字，中心的金星齿轮，组织略成汉镜的样式，旁用嘉禾环抱，下面以红色组绶穿瑗为结束。颜色用金、玉、红三色。
璧是我国古代最隆重的礼品。《周礼》：“以苍璧礼天”。《说文》：“瑗，大孔璧也。”这个璧是大孔的，所以也可以说是一个瑗。《荀子·大略篇》说：“召人以瑗”，瑗召全国人民，象征统一。璧或瑗都是玉制的，玉性温和，象征和平。璧上浅雕卷草花纹为地，是采用唐代卷草的样式。
国名字体用汉八分书，金色。
大小五颗金星是采用国旗上的五星，金色齿轮代表工，金色嘉禾代表农。这三种母题都是中国传统艺术里所未有的。不过汉镜中有U形的弧纹，与齿纹略似，所以作为齿轮，用在相同的地位上。汉镜中心常有四瓣的钮，本图案则作成五角的大星；汉镜上常用小粒的“乳”，小五角星也是“乳”的变形。
全部作成镜形，以象征光明。嘉禾抱着璧的两侧，缀以红绶。红色象征革命。红绶穿过小瑗的孔成一个结，象征革命人民的大团结。红绶和绶结所采用的褶皱样式是南北朝造象上所常见的风格，不是西洋系统的缎带结之类。设计人在本图案里尽量地采用了中国数千年艺术的传统，以表现我们的民族文化；同时努力将象征新民主主义中国政权的新母题配合，求其由古代传统的基础上发展出新的图案；颜色仅用金、玉、红三色；目的在求其形成一个庄严重典雅而不浮跨不艳俗的图案，以表示中国新旧文化之继续与调和，是否差强达到这目的，是要请求指示批评的。
中央美院张仃设计的天安门图案，张光宇、周令钊提供技术意见，曹肇基协助绘画。图案为天安门城楼斜透视，外圈为与政协会徽类似的齿轮。
首轮设计方案（斜透视方案暂缺）
中央美院方案（复选第一号第1、2、5、4、3修正图）1949年9月25日
清华大学方案1949年10月23日
1950年6月10日，第一届全国政协常委会第五次会议对这7个方案进行了讨论，决定采用天安门城楼图案[3][6]。
6月11日，国徽小组会议讨论了前一天政协对国徽采用天安门图案的决定，梁思成在会上表达了反对意见，但有意见认为天安门代表五四运动和中华人民共和国开国大典，故会议原则上通过天安门图案。当日晚上，周恩来邀约梁思成，并做了说服工作，让梁于清华大学组织教师，要求国徽图案中必须有天安门。[2]:5
清华大学国徽设计组成员和第二稿设计方案合影
6月15日晚，全委会第二次会议国徽组第一次会议上，清华大学和中央美院提交了设计稿。中央美院提交的《国徽应征图案设计含义》对其说明如下：
一、红色齿轮、金色嘉禾、象征工农联盟。齿轮上方，置五角金星，象征工人阶级政党——中国共产党的领导。
二、齿轮嘉禾下方结以红带，像征全国人民大团结，国家富强康乐。
三、天安门——富有革命历史意义的代表性建筑物，是我五千年文化，伟大、坚强、英雄祖国的象征。
会议最终选定了清华大学方案，并建议“将梁先生设计的国徽第一式与第三式合并，用第一式的外圈，用第三式的内容，请梁先生再整理绘制。”。[7]
第二轮设计方案 1950年6月15日
中央美院方案（第1号）张仃主创
中央美院方案（第2号）周令钊主创[8]
清华大学方案（第1号）
清华大学方案（第2号）
清华大学方案（第3号）
清华大学方案
选定
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1950年6月20日，第一届全国政协代表审议国徽方案
1950年6月20日，第一届全国政协第二次会议，毛泽东宣布通过中华人民共和国国徽
6月17日，梁思成、林徽因带领的清华大学营建系国徽设计小组提交了第二稿候选方案，将原方案第1号、第3号合并，金色五星、天安门作为主体图案，选择红、黄两色为国徽的基本色彩[9][10]。
其《国徽设计说明书》说明如下：
图案内以国旗上的金色五星和天安门为主要内容。五星象征中国共产党的领导与全国人民的大团结；天安门象征新民主主义革命的发源地，与在此宣告诞生的新中国。以革命的红色作为天空，象征无数先烈的流血牺牲。底下正中为一个完整的齿轮，两旁饰以稻麦，象征以工人阶级为领导，工农联盟为基础的人民民主专政。以通过齿轮中心的大红丝结象征全国人民空前巩固团结在中国工人阶级的周围。就这样，以五种简单实物的形象，藉红色丝结的联系，组成一个新中国的国徽。
清华大学候选方案
清华大学方案1950年6月17日
清华大学方案审议稿墨线图1950年6月20日
清华大学方案审议稿1950年6月20日
1950年6月20日，第一届全国政协国徽审議会议对两设计组提供的候选方案进行审议，多数代表赞同清华大学小组的设计，并决定以该方案为基础制成国徽[11]。清华大学设计组后将此方案放大，提交第一届全国政协第二次会议审议。
1950年6月23日，第一届全国政协第二次会议通过决议，同意国徽审查组报送的清华大学设计组国徽方案[12]。
1950年6月28日，中央人民政府委员会第八次会议在北京中南海勤政殿召开，会议在讨论和通过了第一届全国政协第二次会议建议的中华人民共和国国徽图案。
定型及公布
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高庄设计的石膏模型，藏于清华大学档案馆
国徽图案通过后，由梁思成推荐，清华大学建筑系高庄规范并简化了国徽的几何设计图稿，于当年8月最终完成。1950年8月18日在政务院会议室召开的关于国徽使用、国旗悬挂、国歌奏唱办法及审查国徽图案座谈会上，高庄的修正方案被最终采用。修正后的图案在绸带、稻粒和形状上有所变更。会后高庄和徐沛真对国徽进行定型，绘制了墨线图和剖面图上报中央政府。[13]
尺寸坐标图
方格墨线图
墨线图
政府命令公布的国徽图案
1950年9月20日，中央人民政府主席毛泽东发布中央人民政府命令，将这一设计定为国徽：
中国人民政治协商会议第一届全国委员会第二次会议所提出的中华人民共和国国徽图案及对该图案的说明，业经中央人民政府委员会第八次会议通过，特公布之。