经毛泽东牵线 刘松林和杨茂之组建幸福家庭
在毛泽东的不断鼓励下，刘松林终于从失去毛岸英的阴影中挣脱出来，修完了大学的全部课程，被分配到军委工程兵某部门工作。
刘松林年岁渐长，毛泽东很替她操心，多次劝她再婚，也曾多方托人为她物色对象。空军副司令员兼空军学院院长刘震将军向毛泽东推荐了空军学院强击机教研室副师级教员杨茂之，说杨茂之也是从苏联留学回来的，为人忠厚正派，并把有关材料给毛泽东看。毛泽东看了材料很高兴，认为此人的出身、经历确实不错，政治上也很可靠，就同意了。于是，毛泽东便写信给刘松林，催她结婚：
女儿：
你好！……你要听劝，下决心结婚吧，是时候了。五心不定输得干干净净。高不成低不就，是你们这一类女孩子的通病。是不是呢？信到，回信给我为盼！问好。
父亲
刘松林、毛泽东、杨茂之
随后，毛泽东又写信给亲家母张文秋，说：我托人给思齐介绍了一个朋友。我看此人不错，不知你的意见如何。如你认为满意，可介绍思齐见面，让他们自己去发展感情。如两人感情成熟，委托你为他们举行婚礼。
其实，刘松林对杨茂之并不陌生。1954年，杨茂之和著名的中国人民志愿军空军战斗英雄张积慧一起前往苏联红旗空军学院学习，他们当然也属留学生。在一次中国留苏学生的集会上，刘松林见过杨茂之，只是当时没有说话，以后也没有交往。
经毛泽东牵线，刘松林和杨茂之交往了一段时间以后，便于1962年2月中旬正式结婚，婚礼在缎库胡同举行。
结婚之前，即1961年12月31日，刘松林去中南海把要结婚的事告诉了毛泽东，毛泽东非常高兴。他亲笔将自己的两首诗词———《卜算子·咏梅》、《七律·和郭沫若同志》，书写给刘松林以作纪念。结婚那天，毛泽东又让叶子龙送去300元钱，作为赔嫁的礼金。
刘松林和杨茂之组织了一个幸福的家庭，他们养育了4个子女，皆学有所成。