刘少奇一生共养育了9个子女。其中何葆贞烈士留下二男一女，即长子刘允斌、长女刘爱琴、次子刘允若；王前留下一男一女，即次女刘涛、三子刘允真；王光美生育有一男三女，即三女刘平平(王晴)、四子刘源、四女刘亭亭、五女刘潇潇。
刘允斌，刘少奇长子。1924年生于江西萍乡安源煤矿，原籍湖南宁乡。在湖南宁乡炭子冲老家长大。1938年，被接到延安，进入延安保育小学就读。1939年，和妹妹刘爱琴一起赴苏联，进入莫斯科莫尼诺国际儿童院学习。1940年入苏联十年制中学学习，并加入中国共产党。1945年夏，考入莫斯科钢铁学院学习。1946年，考入莫斯科大学化学系，学习核放射化学专业。其间担任中国留苏大学生同乡会会长。
1949年夏，与受中共中央和毛泽东委托秘密出访苏联的父亲刘少奇相逢。1952年，考取莫斯科大学化学系研究生，继续攻读核放化专业。同年，与俄罗斯的玛拉-费拉托娃结婚。1955年，获得副博士学位。此时接到刘少奇的来信，信中说"祖国和人民民等待着你的归来。在个人利益和党的利益发生冲突的时候，我相信你一定能无条件地牺牲个人的利益而服从党和国家的利益。"后进入莫斯科大学化学研究所担任高级研究员。
1957年10月，回到北京。在国家二机部所属中国原子能研究所工作。1962年，调到内蒙古包头市郊外的202厂，组建中国原子能研究所第三研究室，并担任主任，负责新型热核材料的研制工作。
