国家的第三个五年计划从1966 年起实施，为应付可能发生的战争，确定了“以战备为中心”的指导思想。海南“三五”计划提出，农业主要是以粮食和橡胶生产为主，工业要继续通过新建和部分搬迁来调整布局，加速“小三线”建设和大力发展支援农业的电力、化肥、水泥、制糖、罐头和农业机械工业等，使之成为一个巩固的后方。这为海南作为国防前沿的经济格局的形成定下了基调。

1966 年，海南经济建设的发展比较顺利，仍然保持着调整国民经济时的好势头，全区工农业总产值9.24 亿元，比1965 年增长22.06%。铁矿石、原盐、发电量、食糖、粮食、橡胶等产量均显著增长，尤其是前4 种产品以两位数的速度增长，铁矿石的增长率更是达到78%以上。1967 年至1968 年，工农业停滞不前，甚至倒退，总产值由1966 年的9.24 亿元下降到1968 年的8.41 亿元，工业总产值连续出现下降局面，农业连续2 年减产，特别是1968 年，铁矿石产量更是降至50 万吨以下，不足1965 年的一半。社会商品零售额连续2 年下降。

1969 年，由于形势相对稳定和采取一些必要措施，海南国民经济日益恶化的状况开始缓解，生产秩序得到一定的恢复。当年全区工农业总产值完成10.21 亿元，超过1966 年的水平。

进入70 年代，海南农村经济与“五小”工业（小钢铁、小煤窑、小化肥、小农机、小水泥）得到较快发展。1970 年3 月，海南行政区革委会主任冯镜桥在区革委会核心小组扩大会议上，提出农村经济政策要按照中央《农业六十条》执行。此后，全区各地根据会议精神，进一步落实“以粮为纲，全面发展”方针，基本落实粮食征购“一定五年”的政策，制定发展旱粮生产的具体规定，从而使全区粮食生产获得了较大幅度的增长。在落实“各尽所能，按劳分配”政策方面，全区普遍推广“大农活定额记分，小农活评工记分”的计酬办法，采取基本口粮加工分粮的分配办法，以及实行肥料工分参加分粮的办法，从而调动了广大干部群众的积极性。其他如养猪、养牛、林业、渔业、农副产品收购政策，也有不同程度的落实。

1970 年二三月间召开的全国计划会议和8 月北方地区农业会议，要求各地大力发展“五小”工业。海南行政区革委会分别于4 月中旬和5 月中旬在海口市召开学习上海组织工业大协作和抓革命促生产会议，要求各级革委会组织广大职工群众，坚持“因陋就简，土法上马，因地制宜，填平补齐”的方针，大搞群众运动，大搞共产主义协作，大力发展“小土群”的基础工业，提出要抓好以钢、煤、电为中心的基础工业，发展轻化工业、机械工业，提高机械工业产品的成套水平，加强对街道、社办工业的领导，加强港口、码头建设，多快好省地建设以煤、钢、电为重点的小而全的工业体系。

1971 年2 月5 日，海南地区革委会下发《海南地区一九七一年国民经济建设任务要点》，提出“土法上马，土洋结合，迅速建立起为农业服务的地方工业”，要求打破行业界线，大搞协作，大办“五小”工厂。为贯彻中央和广东省“大力发展五小工业”的指示精神，鼓励各地发展“五小”工业，海南地区革委会实行一系列优惠政策：“五小”工厂投产第一年减免税收，每年财政安排资金进行专项补贴，而且工厂所得利润的40%留给本县，60%上缴海南。在这些优惠政策的刺激下，全区各地大办“五小”工业。至4 月，全区办起“五小”工厂 210 多家。

这一时期，国务院发出《关于国务院工业交通各部直属企业下放地方管理的通知（草案）》。根据《通知》精神，中央各部委在海南的直属、省属企事业单位的计划、资金、物资、劳动力等管理权相继下放到海南，从而扩大了地方权限。县、社办“五小”工业得到扶持发展，一批具有海南特色的轻工产品和传统手工产品产量增加，工业生产形势有较大的好转。1971 年，全区工业总产值4.62 亿元，比上年增长17.35%。

为解决企业下放后出现的原材料方面的困难，海南地区革委会采取召开会议、下发通知等措施，贯彻落实《中共中央关于开展增产节约的指示》，部署大力开展技术革新、清查仓库、回收废钢铁、综合利用、降低能耗、加强财务管理，挖掘生产潜力。全区各厂矿掀起增产节约活动。1970 年4 月至9 月，全区一批厂矿研制出品名为“海南牌”第一辆汽车、第一座单晶炉、第一台600 吨水压机等多个海南“第一”，在岛内外产生广泛影响。同时，海南区革委会大抓钢铁生产，先后在万宁、东方、崖县、儋县新建四家小型钢铁厂，兴办海口陶瓷厂、定安陶瓷厂、澄迈耐火材料厂、屯昌耐火砖厂。在发展“五小”工业的同时，海南还决定复建海南钢铁厂，建成1.5 吨纯氧顶吹转炉车间和150 立方米/小时的氧气车间等配套项目，使海南钢铁厂达到年产铁1万吨、钢4000吨、轧钢2000 吨的能力。复建和新建海口、屯昌等17家小水泥厂。兴建了琼中、崖县、儋县等17 家小化肥厂、合成氨厂。修建毛丹、跃进、九浪等一批小水电站。直接为农业生产服务的小机械厂、小化肥厂、小水泥厂、小水电站发展较快，成为这一时期海南“五小”工业的骨干。

这一时期，海南农业机械化也得到较快的发展。1970 年5 月，海南地区革委会提出，农业的根本出路在于机械化。要依靠县、社力量，发动群众，因地制宜，就地取材，土法上马，先易后难，从半机械化、小型机械化搞起，建立起全区农机制造维修网，力争1975 年基本实现全区农业机械化，机耕面积达50%。要求当年抓好插秧机、脱粒机、饲料粉碎机、碾米机、收割机、抽水机等小型机械的制造和推广，各种拖拉机都要用于农田耕作，扩大机耕面积。并在制定的第四个五年计划对农业机械化进行部署。按照第四个五年计划要求，全区加快推进农业机械化进程。1971 年2 月，海南地区革委会在《一九七一年国民经济建设任务要点》中提出：要狠抓农机修配网点的建设，重点放在提高公社农械厂的修配能力，逐步实现每个公社农械厂有“三床一机”，大队农机修配点有一台一机多用的机床，做到小修不出队，中修不出社，大修不出县。在海南地委（区党委）和革委会的重视下，全区基本建立起县、公社、大队农机维修网，满足了农业生产和农村发展的需要。截至1976 年，全区市县以上农机修造厂有20 余家，公社农机厂172 家。

“五小”工业的发展，对海南经济的发展起了很大作用，成为这一时期工业发展的一个重要组成部分，使海南的工业结构发生了一些变化，逐渐形成了以电力、矿业、钢铁为基础，以制糖、橡胶加工、机械、盐业、水泥、化肥为骨干，包括多个行业在内的地方工业体系，有助于利用和发挥当地资源优势，满足当地工农业生产及市场的需要，提高当地的经济水平。与此同时，地方“五小”工业吸纳大量农村富余劳动力，增加了农民收入，培养了一批生产经营人才，初步改变了农村的经济结构，在农村经济发展中发挥了重要作用。但也存在发展过多过猛、消耗大、成本高、质量低、污染严重、重复建设等问题。