二三月间，军内外的一些“造反派”团体用抢来的通信装备私设电台，进行非法联络，指挥武斗，有的还私设广播电台，用明码发报、明语联络，广播国内情况，造成严重泄密事件。时任中央无线电管理委员会主任的李天佑得知这一情况后，迅速与副主任、通信兵部主任江文研究处理办法，利用总参有向中共中央主席直接呈批电报的条件，采取发报的办法，直接报告了毛泽东。第二天毛泽东就批准照办，并以中共中央、国务院、中央军委、中央文革小组命令形式发布全国。军内外“造反派”组织非法私设的电台被全部没收，其头头也被依法处理。
在“文化大革命”中，在审查干部问题上，李天佑坚持在力所能及的范围内保护干部。他把保护总参二级部的部、局领导干部作为工作重点，力求使他们安全在位，发挥职能，以保持总参机关稳定，确保中共中央、中央军委赋予任务的完成。3月，在总参召开的专案工作会议上，他要求参加专案组的总参政治部正、副主任要坚持原则，把对一些干部没能搞清楚的问题，通过过细的调查研究，把问题搞清楚，以便更好地保护干部和使用干部。与此同时，李天佑反对大搞株连的做法，对被审查干部的子女、亲属想方设法给予关照和保护，指示有关部门，妥善安排他们的吃、住问题，凡能安排到总参直属“五七”干部学校的，都要力所能及地给予安置和保护。
李天佑还多次受周恩来派遣，到内蒙古等地制止武斗和解决问题。4月下旬的一天，李天佑参加周恩来召开的一个紧急会议。当时，中央文革小组提出：内蒙古军区把当地的“造反派”围在一座楼里，断水断粮，情况十分危急，要求立即派人解救。会上，周恩来决定，由李天佑和内蒙古军区政治委员吴涛为领导组成“中央赴内蒙古工作组”，迅速赶赴内蒙古进行调查处理，恢复了当地的正常秩序。
面对众多领导干部被揪斗或靠边，许多工作陷入瘫痪，而在中国周边，侵略越南的美军飞机不断侵犯中国的领空领海，苏联陈兵中国北部边境，台湾国民党军要进犯大陆的情况，周恩来一再指示总参作战部：要提高警惕，专心致志掌握好境内外情况，加强戒备，一定不能出问题。作为兼任作战部党委书记的李天佑，深知担子的分量。他牢记周恩来的指示，日以继夜地听取各方面的信息，密切注视着国内外形势的变化和周边国家的军事活动，警惕地分析敌对势力的企图，同时对全军的战略部署和兵力布局进行反复思考。五六月份，他与作战部研究，感到京津地区兵力薄弱，一旦境外敌人利用“文化大革命”混乱，用空降部队对京津地区实施突然袭击，将立即危及首都和中央的安全。他组织作战部随即写报告，建议中共中央和中央军委从外地调一支战斗力强的部队加强京津地区的防卫。这个报告很快得到总参党委同意，并上报中央军委和毛泽东批准。随着国际形势的变化，李天佑经过深思熟虑，又对全军兵力部署、战略预备队配置和两个大单位接合部兵力设置等问题写出报告。对李天佑这些事关战略全局的建议，总参党委、中央军委和毛泽东都十分赞成，认为有利于改善国家的兵力部署和战略格局，予以采纳。在他主持交通战备小组工作时，曾多次参与研究开辟和修复与周边国家相邻的铁路和公路问题，改善了中国边境地区的交通状况，为加强战备创造了条件。
