貞觀十七年，公元643年，李世民命令為長孫無忌等二十四人繪製肖像陳列在專為表彰功臣而建造的淩煙閣，並親寫詔書，表揚他們的功勞。
也就在這一年，太子李承乾獲罪被廢，李世民想立晉王李治為太子，但因不合正常的長幼順序而受到阻礙，猶豫不能決定。
他在兩儀殿坐朝，等群臣退朝後，隻留下長孫無忌和司空房玄齡、兵部尚書李勣，說道：“我有三個兒子一個弟弟，立太子的事弄成這個樣子，我心裏煩亂得很。”說著就向**撲去，抽出佩刀要自殺。
長孫無忌等人驚慌，搶上去抱住他，奪下佩刀交給晉王李治。
他們請問李世民想立誰，李世民答複說：“我想立晉王。”
長孫無忌說：“我們聽從您的詔令。有不同意的，就請斬首。”
李世民聽了，對晉王說：“你舅舅答應你做太子了，應當拜謝。”
晉王李治便跪下拜謝。
李世民對長孫無忌等人說：“您們諸位已跟我的意見相同，還不知道社會輿論怎麽樣。”
長孫無忌說：“晉王仁德孝順，天下臣民歸心於他已很久了。請您召集百官詢問，一定沒有不同意見。如果不是真心同意，我就辜負了陛下，讓我死一萬次。”於是，這事就決定了。
李世民接著提升長孫無忌為太子太師。
不久，李世民覺得李治太懦弱，又想立吳王李恪為太子，隻是長孫無忌暗中爭辯，這事才作罷。
李世民對長孫無忌等人說：“我聽說國君聖明臣子就剛直，人們苦於不了解自己，您應當麵講話，批評我的過失。”
長孫無忌稟奏說：“陛下的文治武功，超過古今帝王，發布號令，樣樣都對百姓有利。《孝經》說‘遵循他的美德。’我遵循陛下的美德都來不及，實在沒有發現陛下有什麽過失。”
李世民搖搖頭，說：“我希望指出我的過失，您卻隨便奉承讓我高興。我現在可要當麵評論您各位的優點缺點，作為警戒。說的人是沒有過錯的，聽的人應該改正。”說罷，對長孫無忌說：“你善於回避嫌疑，回答問題機敏迅速，在古人中，也沒有比得上的；但是帶兵打仗，不是你擅長的事。高士廉博覽古今書籍，心術聰敏，麵對危難不改變氣節，當官也不搞宗派活動；缺乏的是剛直的勸諫精神。唐儉伶牙俐齒，善於調解矛盾，在酒杯流轉之中，說話惹人發笑；為我服務三十年，到底沒有一句話評論國事的得失。楊師道品行純潔善良，自然不會有錯誤；但性格實在懦弱，還不大能擔擔子，碰到緊急情況不能靠他幫忙。岑文本性情敦厚，寫文章是他的長處；並且出謀劃策很有遠見，自應不比別人差。劉自秉性最為堅強正派，他的話都有益處；而在他的心目中把對朋友許諾的事看得很重，能自己彌補不足，還有誰能超過他。馬周觀察問題機敏迅速，秉性非常正直，至於論人論事，出以公心，我經常派他辦事，都使我滿意。褚遂良學識淵博，秉性也很剛正，一腔真心誠意，對我非常親近，像鳥繞著人飛，讓我加倍喜愛。”