12月6日，政务院文化教育委员会成立办理留学生回国事务委员会。1949年8月至1955年11月，李四光、华罗庚、钱学森等共计1536名高级知识分子从海外回国参加建设。
10月14日，政务院作出《关于治理淮河的决定》。1951年，题词“一定要把淮河修好”。到1957年冬，治淮工程初见成效。
为了向中学教师、干部和大学生普及最新科学知识，中国科学院联络局举办了两期科学讲座，一期暑期自然科学学习会。科学讲座，第一期安排10讲，自5月6日开始至6月24日结束；第二期有14讲，于9月23日开始至12月23日结束。主讲人都是知名科学家，如华罗庚、葛庭燧等。讲演内容新颖，切合需要，深受听众欢迎。
7月11日，中国科学院工学实验馆研制球墨铸铁取得完全成功。球状石墨铸铁是一种新的特殊铸铁，所含石墨呈球状。其抗拉强度可达每平方米10万磅，延伸度可达5%，远较普通铸铁为优。
4月5日，治理开发长江的第一个大型工程——荆江分洪第一期工程全面开工。到1978年底，新安江水电站、黄河三门峡水利枢纽、黄河青铜峡水利枢纽、丹江口水利枢纽、黄河刘家峡水利枢纽等一批水利工程陆续建成。
7月1日，成渝铁路建成通车。这是新中国成立后完全采用国产材料自行修建的第一条铁路干线年底，宝成、鹰厦、包兰、兰新、成昆、湘黔等铁路陆续建成。
12月26日 鞍山钢铁公司三大工程——大型轧钢厂、无缝钢管厂、七号炼铁炉举行开工生产典礼。到1978年底，武汉钢铁联合企业、包头钢铁公司、攀枝花钢铁公司等钢铁企业陆续建成。
在上海成立抗生素研究工作委员会，中国科学院与轻工部、卫生部所属的一些研究所合作，进行抗生素的研究与试生产。1955年药物所完成氯霉素合成方法的研究，并向工厂提供生产的基本工艺技术。
7月，南昌飞机制造厂试制成功初教－5教练机。到1978年底，新中国先后试制成功歼－5型、运－5型、直－5型、轰－5型飞机等。
中国科学院海洋生物研究室曾呈奎等在紫菜生活史的研究上，取得了突破性成就，发现紫菜孢子萌发后可以钻进贝壳里成长为丝状体；丝状体成熟后，可以再钻出贝壳在一定条件下放散出一种孢子（壳孢子）；壳孢子附着在基质上后，可以长成紫菜叶状体。壳孢子的发现，把紫菜生活史中空白的一段连结起来，同时，也解决了紫菜人工养殖上最关键的孢子来源问题。
6月1日至10日，中国科学院学部成立大会在北京举行。科学院设置物理学数学化学部、生物学地学部、技术科学部和哲学社会科学部。
7月13日，长春第一汽车制造厂试制成功第一批国产“解放”牌载重汽车。1958年5月、8月，第一辆国产“东风”牌轿车和“红旗”牌轿车相继下线。
地球物理研究所从1952年开始做全国各地地震烈度的鉴定研究，1955年着手编制《中国地震区域划分图》，于1957年初编制完成。该图将全国划分为9度及9度以上、8度、7度、6度和5度等五个不同烈度的地震区。
10月15日，武汉长江大桥举行通车典礼。这是中国在长江上修建的第一座铁路、公路两用桥梁。
1958年6月，中国第一座功率为7000千瓦的研究性重水反应堆和2兆电子伏特的回旋加速器，在房山坨里地区建成并正式运转。与此同时，中国科学技术人员自行设计制造的质子静电加速器等一批设备也先后交付使用，使中国的核科学研究的技术装备和实验手段有了比较显著的改善。
1958年9月20日，中国科学技术大学在北京西郊正式开学。科技大学的专业设置，着重考虑中国急需的薄弱和空白学科，特别是原子能和空间科学技术有关的系和专业。其中有些是国内首次设置的专业。中国科学技术大学的诞生，是我国教育史和科学史上的重大事件。
9月26日，中国石油地质勘探工作取得重大成果——发现大庆油田，结束了中国贫油的历史。
国庆节，中国第一台大型快速电子管数字电子计算机(104机)试制成功。104机仿制苏联БЗСМ计算机，从开始筹备到调试成功、投入试用，只用了一年半时间。它虽是仿制的，但由此培养了人才，取得了管理经验，为60年代以后独立自主、自力更生地逐步发展中国计算机事业奠定了良好基础。104机的浮点运算速度只有每秒一万次，但在当时，却是国内运算速度最快的计算机。它承担过中国第一颗研制中的计算任务，也承担过航空、水坝、铁路车站最优分布以及大地测量方面的计算，在历史上发挥了重要作用。
3月，在杜布纳联合原子核研究所，王淦昌领导的研究组(这中间还包括中国科学家丁大钊、王祝翔，和其他几个国家的科学家)，用丙烷气泡室发现了一种新基本粒子——“反西格马负超子”。反西格马负超子的发现，进一步证明了存在反粒子的理论，丰富了人们对粒子——反粒子对称性的认识，同时它也是第一次被观察到的带电的负超子。这个发现是杜布纳联合原子核研究所少数几个重要的发现之一，在该所历史上占有重要地位。
5月25日 中国登山队队员王富洲、贡布（藏族）、屈银华从北坡集体登上世界最高峰珠穆朗玛峰。人类第一次战胜珠峰北坡天险。
3月7日，中国科学院实验生物研究所所长朱洗及其助手实现了世界上第一只无父的母蟾蜍产卵传种。
9月，成功地用国产红宝石研制出了中国第一台激光器。尽管它比美国在1960年5月问世的第一台激光器晚了一年，但它采用球形照明器作为激发光源并首先采用了外腔结构，比美国第一台红宝石激光器性能更优越、效率更高。
1月2日，上海市第六人民医院为一位右手完全断离的病人成功实施世界首例断肢再植手术。
11月底，在全国第一次半导体器件专业学术会议上，中国科学院半导体所发表三篇与硅平面管直接有关的学术报告，宣告了中国硅平面管的诞生，启动了中国硅平面管研制的热潮。它使中国晶体管事业的发展进入了一个新的阶段，并为发展集成电路打下了技术基础。
12月2日，中央、国务院原则批准中央科学小组、国家科学技术委员会党组关于1963年－1972年科学技术发展规划的报告、科学技术发展规划纲要及科学技术事业规划。
10月16日，中国第一颗爆炸成功。中国政府发表相关声明：在任何一个时间里、任何情况下，都不会首先使用核武器。中国掌握核武器，完全是为了防御。
12月31日，中国自主设计建造的第一艘万吨级远洋货轮“东风”号成功交付。
6月17日，中国第一颗氢弹空爆试验成功。使中国变成全球上第四个掌握了氢弹制造技术的国家。中国首次氢弹爆炸成功赶在了法国前面，在世界上引起巨大反响，公认中国核技术已进入世界先进国家行列。
1967年4月，硅晶体管计算机(109丙机)完成机器调试，开始做试算。8月进行验收鉴定。由于采取了一系列提高可靠性的技术措施，机器使用效率达到了很高的水平。109丙机是六十年代中期中国自行设计的很成熟的大型计算机，字长48位，平均运算速度每秒11.5万次。该机共生产两台。
年初，人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸的协作研究开始启动。但进展缓慢，1977年建立了人工合成核酸工作组后，工作进展明显加快。为1981年底实现人工全合成酵母丙氨酸转移核糖核酸打下了基础。
12月29日，南京长江大桥全面建成通车。这是当时中国自行设计建造的最大的铁路、公路两用桥。
10月1日 中国第一条城市地铁线路——北京地下铁道一期工程正式建成通车。
10月7日 新华社报道，中国自行设计制造的第一套全自动长途电话设备生产成功。
12月25日，中央批准兴建长江葛洲坝水利枢纽工程。1988年12月，工程全部建成。
3月3日，中国第二颗人造卫星“实践一号”发射入轨。以“实践”命名的卫星系列就是肩负着空间科学探测，同时兼顾航天新技术试验的卫星。“实践一号”是该系列中的第一颗卫星。
9月，中国自己建造的第一艘核潜艇安全下水，试航成功。中国自行设计的潜艇核动力陆上模式堆，建成并投入试验运行，以及第一艘核潜艇下水试航成功，标志着中国已经掌握了核动力技术。这是继、氢弹试验成功后，核技术和核工业发展的又一突出的重大成就。1974年8月1日 发布命令，将中国自行设计制造的第一艘核潜艇命名为“长征一号”，正式编入海军战斗序列。
10月6日至12月16日，以贝时璋为团长、白介夫为副团长的中国科学家代表团，对英国、瑞典、加拿大和美国进行访问。先后访问了23个城市及其附近地区，参观了68个大学、研究所与工厂企业所属的研究单位，以及政府机构、学术团体、博物馆。
12月，竺可桢发表论文《中国近五千年来气候变迁的初步研究》，做重要修改后又发表在翌年2月复刊的《中国科学》外文版和中文版的第一期上。竺可桢收集了中国大量历史文献，以各个时代丰富的物候资料为线索，用温度为指标，通过古今对比的方法，描绘了中国自公元前3千年到20世纪70年代初气候平均状态随时间的变化的轮廓。
8月26日 新华社报道，中国第一台每秒钟运算100万次的集成电路电子计算机试制成功。
本年，中国籼型杂交水稻科研协作组袁隆平等人，在世界上首次培育成功强优势的籼型杂交水稻。
2月起，中国科学院有机所用物理新技术和化学反应测定了青蒿素的结构和绝对构型，用光化反应全合成了青蒿素，并全合成了青蒿乙素及类青蒿素等一系列化合物。其中蒿甲醚是中国第一个被国际公认的合成药物，已被世界卫生组织列为治疗凶险型疟疾的首选药。1995年载入国际药典。
11月26日 中国成功发射一颗返回式遥感人造地球卫星，并按计划顺利回收，成为继美国、苏联之后第三个掌握卫星回收技术的国家。
本年，中国科学院微生物所研究的二步发酵生产维生素C的新工艺，开始用于工业生产。与原来莱氏法相比，新方法缩短了生产周期，省去了大量易燃易爆和有毒的化工原料，减少了三废污染，改善了劳动条件降低了成本。1985年，该技术以550万美元转让给瑞士Roche公司，是中国当时最大的一宗技术出口项目。
3月30日－5月22日，万吨远洋科学调查船“向阳红5号”和“向阳红11号”在太平洋海域成功进行首次远洋科学调查。
9月18日 中央发出《关于召开全国科学大会的通知》，要求抓紧落实党的知识分子政策，迅速恢复被撤掉的科研机构，恢复科研人员的技术职称，建立考核制度，实行技术岗位责任制。之后，中国科学院破格晋升对“哥德巴赫猜想”研究取得世界领先成就的陈景润为研究员。
3月18日－31日 全国科学大会召开。在开幕词中强调科学技术是生产力。大会制定了《1978－1985年全国科学技术发展规划纲要（草案）》。
12月23日 上海宝山钢铁总厂举行动工典礼。到1985年11月、1992年4月，一期、二期工程建成投产。2001年5月，三期工程通过竣工验收。
8月23日，中国科学院大气物理所在北京北郊新建的高达325米的气象铁塔正式投入到正常的使用中。它的高度在当时仅次于美国的两座铁塔，是亚洲最高的专用气象铁塔。塔上设有十五层平台，安装有多种测试仪器，能够直接进行全天候、连续、同步的遥测。
5月13日，在美籍华裔物理学家李政道教授的推动下，教育部和中国科学院联合发出《关于推荐学生参加赴美物理研究生的通知》，招考中国物理学研究生赴美国著名大学攻读博士学位，此即中国-美国联合招收赴美物理研究生(CUSPEA)。
首届CUSPEA考试中，兰州大学物理系学生胡青的物理科目考试总分位列全国第一
11月20日，人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸获得成功。这是世界上首次用人工方法合成具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性的核糖核酸。
10月12日 我国首次以潜艇从水下向预定海上目标区发射运载火箭获得成功。
12月17日凌晨，质子加速器首次引出能量为10兆电子伏特(0.1亿电子伏特)的质子束流。这台加速器大多数都用在开展医用短寿命同位素制备、快中子治疗癌症等核技术应用方面的研究工作。
1982年完成天然青蒿素的人工合成。青蒿素具有十分奇特的结构，含7个手性特征分子，人工合成难度很大。
12月，锗酸铋(简称BGO)晶体通过中国科学院鉴定。BGO晶体是一种人工合成矿物，在高能粒子或高能射线(g射线、X射线等)激发下可以发出绿色萤光。利用这个发光机制，可拿来制造高能粒子和高能射线的探测器，如在高能核物理领域可拿来监控快中子增殖反应堆，在医学领域可以用做X射线断层扫描仪的探头。
12月6日 由中国人民国防科技大学研制成功的中国第一台亿次巨型计算机——“银河－I”计算机在长沙通过国家鉴定，填补了国内巨型计算机研制的空白。
4月8日 中国首次成功发射试验通信卫星东方红二号，变成全球上第五个掌握卫星通信能力的国家。
本年，中国科学院计算中心冯康首次系统提出哈密尔顿系统的辛几何算法，从而开创了计算物理、计算力学与计算数学之间的一个相互结合、相互渗透的前沿领域。大量的数值实验表明：辛算法在天体力学、弹性力学、大气、海洋计算、微观分子动力学计算中显示出逐渐重要的作用。
2月20日，中国第一个南极考察站——长城站在南极乔治王岛建成。此后，我国又陆续建成南极中山站、昆仑站、泰山站。
5月，中央、国务院批准实施旨在依靠科学技术促进农村经济发展的“星火计划”。
11月，南京地质古生物所将云南澄江帽天山页岩系中发掘出的动物化石群命名为“澄江动物群”。澄江动物群生物门类种属极为丰富，几乎涵盖了所有现代动物门类，以及某些已经灭绝的动物。展示出生物门类广、数量多、形状奇特、保存完好，这在世界上是独一无二的。
3月5日，对王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位科学家提出的关于跟踪研究外国高技术发展的建议作出批示。11月18日，中央、国务院转发《高技术研究发展计划纲要》。这个计划因首次批示的时间为1986年3月，又称“八六三计划”。
5月底，经过中美专家的通力合作，第一座地球资源遥感卫星地面站安装好并投入试运行。12月20日，地面站正式投入到正常的使用中。卫星地面站在资源勘探、国土普查、环境监视测定及农业等方面取得了显著的社会效益和经济效益。
2月19日，中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的高临界温度超导体研究组在钇钡铜氧多相氧化物体系中发现了起始转变温度在100开以上，超导中点转变温度为92.8开，零电阻温度为78.2开，在93开时出现对抗磁性的超导样品，且重复性很好。2月22日，公布了钇钡铜氧(yBaCuO)超导材料的组成。这一成果，标志着中国超导研究跃入了世界先进行列。
11月13日，当时中国口径最大的天文观测设备——1.56米天体测量望远镜和25米射电望远镜，在上海天文台举行揭幕式。25米射电望远镜是厘米波段射电天文观测设备，具有口径大、多频段、宽频带、低噪声、指向精度高和工作范围大等特点，与国际同类设备水平相当。
9月14日－27日，中国自行研制的导弹核潜艇在东海海域进行水下发射运载火箭试验并取得成功。
12月12日，兰州重离子加速器系统在中国科学院兰州近代物理所建成出束，标志着中国回旋加速器技术已进入世界先进行列。
4月26日凌晨，合肥国家同步辐射实验室的专用同步辐射装置成功产生同步辐射光。这是继北京正负电子对撞机之后，中国高科技领域的又一重大成就。
5月15日，由高能物理所自行设计建成的北京35MeV质子直线加速器通过鉴定。该设备综合了高电压、高真空、超高频、精密机械、电子学、高精度光测及电磁测量、计算机和自动控制等许多领域的尖端技术。大多数都用在医学上短寿命同位素的制备和中子治癌的研究。
9月1日，中国大陆兴建最早的高速公路——沈大高速公路（沈阳至大连）正式通车。
4月6日，中国科学院兰州冰川冻土所秦大河研究员参加国际横穿南极考察，胜利达成目标，载誉归来。
11月27日，上海生物化学所洪国藩领导的课题组首创了高温DNA顺序测定技术通过专家鉴定。DNA顺序的测定，是当前生命科学研究中最重要的手段之一。高温DNA测定技术突破原有限制，使酶和有关试剂耐受65℃，并可在24℃室温环境存放两个星期而活力不变。
12月15日，中国第一座自行设计、自行建造的核电站——秦山核电站并网发电。
7月26日，中美两国科学家发布在北京正负电子对撞机的北京谱仪(BES)上连续对τ轻子质量进行精确测量的结果。该测量精度较原有结果提高5倍，被认为是“近期国际高能物理领域最重要的实验结果之一”。该测量结果已被载入粒子表中。
本年，上海原子核所和兰州近代物理所在世界上首次合成并鉴别了铂-202、汞-208和铪-185三种新核素。
5月26日，由高能物理所谢家麟等承担的国家“863”高技术项目——北京自由电子激光装置(BFEL)成功地实现了红外FEL振荡激光，又于12月28日凌晨顺利地实现了饱和振荡。使中国成为继美国、西欧之后又一个利用直线加速器获得红外自由激光的国家，标志着中国在这一高科技领域跨进国际先进行列。
7月1日 国家教委印发《关于重点建设一批高等学校和重点学科点的若干意见》，提出面向21世纪重点建设100所大学和一批重点学科点的计划，简称“211工程”。1998年5月，教育部决定努力建设若干所世界一流大学和一批国际知名的高水平研究型大学，简称“985工程”。
4月20日，北京“中关村地区教育与科研实施示范网络”（NCFC）通过美国Sprint公司的64K专线，实现了与国际互联网的全功能连接。至1994年底，NCFC共连接中科院中关村地区30个研究所和北大、清华两校的各类工作站及大中型计算机500台，PC机及终端2000台。网上每天国际传输数据量达300兆字节，相当于1.5亿汉字。
5月6日10时55分，中国首次远征北极点科学考察队胜利到达北极点，把五星红旗插上了北极点。国际北极科学委员会是非官方的民间组织，所以此次北极点科学考察是利用民间力量筹集资金成行的。
12月15日，我国科学家在《科学》杂志上发表论文，描述利用图谱为基础的克隆技术，从水稻基因组分离出白叶枯病抗性Xa21基因的研究。这一成果标志着我国水稻生物技术和基因组研究取得重大进展。
6月，中国科学院国家基因研究中心在世界上首次成功构建了高分辨率的水稻基因组物理图。
8月，由近代物理所和高能所合作，在世界上首次合成并鉴别出新核素镅-235，使中国新核素合成与研究进入另一个重要核区——超铀缺中子区。
5月21日至6月27日，由沈阳自动化所及声学所等单位研制的6000米无缆自治水下机器人，圆满完成了太平洋海底的各项调查任务。
6月4日 国家科技领导小组第三次会议决定制定和实施《国家重点基础研究发展规划》。随后，科技部组织实施国家重点基础研究发展计划（又称“九七三计划”）。
11月8日 长江三峡水利枢纽工程成功实现大江截流。2012年7月4日，三峡工程最后一台70万千瓦巨型机组正式交付投产。
南京地质古生物所孙革研究员和他领导的课题组在中国辽宁北票地区首次发现迄今世界最早的被子植物果枝，距今约1.45亿年，较以往国际公认的最早被子植物化石要早1500万年至2000万年。这一重要发现。对解决全球被子植物起源及早期演化问题具备极其重大意义。
物理所解思深领导的研究小组成功制备出长达2-3mm的超长定向碳纳米管列阵，并实现了利用常规实验手段测试碳纳米管的物理特性。该研究成果在1998年英国《自然》杂志第394卷发表后，引起科技界的关注，认为这是首次将碳纳米管的长度提高到毫米量级。
8月20日，中央、国务院作出《关于加强技术创新，发展高科技，实现产业化的决定》。23日至26日，中央、国务院召开全国技术创新大会。
11月8日，贵州省洪家渡水电站、引子渡水电站、乌江渡水电站扩机工程同时开工建设，我国西电东送工程全面启动。
2月9日，国务院作出《关于2000年度国家科学技术奖励的决定》。自2000年起设立国家最高科学技术奖。
6月29日，青藏铁路开工典礼在青海格尔木和西藏同时举行。2006年7月1日，青藏铁路全线建成通车。
7月4日，西气东输一线工程（新疆轮南至上海）开工典礼举行。此后又建设了西气东输二线日，南水北调工程开工典礼在北京人民大会堂和江苏省、山东省施工现场同时举行。2013年11月15日，南水北调东线日，南水北调中线一期工程正式通水。
10月15日－16日，神舟五号载人飞船成功升空并安全返回，首次载人航天飞行获得圆满成功，中国变成全球上第三个独立掌握载人航天技术的国家。2008年9月27日，神舟七号载人飞船实施宇航员空间出舱活动，中国变成全球上第三个独立掌握空间出舱技术的国家。
7月28日，中国第一个北极科学考察站——黄河站在挪威斯匹次卑尔根群岛的新奥尔松建成并投入到正常的使用中。2013年5月15日，中国成为北极理事会正式观察员。
10月9日，国家测绘局宣布了2005年珠峰高程测量获得的新数据：珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程8844.43米；高程测量精度±0.21米；峰顶冰雪深度3.50米。经专家评审认为，这组数据是迄今为止国内乃至国际上历次珠峰高程测量中最为详尽、精确的数据。与1975年所测得的珠峰高度相比，降低了约3.7米。
10月12日，我国自主研制的神舟六号载人飞船，在酒泉卫星发射中心成功发射，顺利将两名航天员送入太空。
3月10日,中国科学院大连化学物理研究所利用自行研制的氢原子里德伯态一交叉分子束装置，首次在实验中观察到了明显的化学反应共振现象，并被理论模型所证实，解决了国际上三十多年来化学研究中一个悬而未决的难题，并将化学反应机理的研究推向新的高度和精度。这项研究成果发表《科学》杂志上。
9月28日，由我国自行设计、研制的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置(EAST)在进行首轮物理放电实验过程中，成功获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电，表明世界上新一代超导托卡马克核聚变实验装置已在中国首先建成并正式投人运行。
4月14日 中国成功发射第一颗北斗二号导航卫星，真正开始独立自主建设我国第二代卫星导航系统。
10月24日 中国第一颗绕月探测卫星嫦娥一号发射成功，11月5日进入环月轨道，标志着中国首次月球探测工程取得圆满成功。
8月1日 中国第一条拥有完全自主知识产权、具有世界一流水平的高速铁路——京津城际铁路通车运营。到2018年底，中国高速铁路营业里程超过2.9万公里。
9月25日21时10分04秒，翟志刚、刘伯明、景海鹏搭乘神舟七号载人飞船升空。27日16时41分，翟志刚打开舱门，身着国产舱外航天服，进行我国首次空间出舱活动，并成功取回放置在舱外的实验品。28日17时37分，神舟七号返回舱成功着陆，第三次载人航天任务圆满完成。
国家重大科学工程——大天区面积光纤光谱天文望远镜（LAMOST）在国家天文台兴隆观测基地落成。LAMOST完全由我国自主创新设计和研制，是我国最大的光学望远镜、世界上最大口径的大视场望远镜。单次观测可同时获得3000多条天体光谱的能力，是世界上迄今光谱获取率最高的望远镜。
1月27日,我国第一个南极内陆科学考察站昆仑站在南极内陆冰盖的最高点冰穹Ａ地区建成。
世界上第一根太阳能冶炼的单晶硅由中国科技大学、中科院理论物理所陈应天等专家制成。这一成果发表在《中国物理快报》第26卷第7期。文章作者之一的中科院院士介绍，这是我国光伏发电技术领域的一项重大创新，使高效廉价冶炼高纯硅成为现实。
10月1日18时59分57秒，嫦娥二号在西昌卫星发射中心成功升空。作为中国探月工程二期的技术先导星，嫦娥二号的主要任务是为嫦娥三号实现月面软着陆开展部分关键技术试验，并接着来进行月球科学探测和研究。10月28日，分辨率达1.3米的月面虹湾影像图的传回，标志着嫦娥二号任务所确定的工程目标全部实现。
5月31日至7月18日，我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”深海载人潜水器，在我国南海进行了3000米级海上试验，最大下潜深度达到3759米。这标志着我国成为继美、法、俄、日之后第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。
11月3日1时36分，神舟八号与天宫一号在太空成功实现首次交会对接。从接触到最后锁紧，用了8分钟。对接机构完成锁紧后，天宫一号姿态启控，建立起组合体飞行模式，开始组合体运行，进行一系列相关科学试验。继美俄之后，中国变成全球上第三个掌握完整的太空对接技术的国家。
复旦大学脑科学研究院马兰教授研究团队经３年多研究，发现一种在体内广泛存在的蛋白激酶ＧＲＫ５，在神经发育和可塑性中有关键作用。这一发现揭示了ＧＲＫ５在神经系统中的功能，以及调节神经元形态和可塑性的新机制，也给神经元发育异常引起的孤独症和唐氏综合征等疾病的治疗和药物研发提供了新的思路。这一发现刊登在美国《细胞生物学杂志》上。
3月8日，中国科学院高能物理研究所所长、大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳宣布：大亚湾中微子实验首次发现了电子反中微子的消失，这是一种新的中微子振荡，其振荡几率为9.2%，误差为1.7%，此测量结果的置信度为5.2西格玛。
6月18日、24日，神舟九号载人飞船与天宫一号目标飞行器先后成功进行自动交会对接和航天员手控交会对接。
1月26日 我国自主研制的运－20大型运输机首次试飞取得圆满成功。2016年7月6日，运－20大型运输机正式列装空军航空兵部队。
4月26日 中国成功发射高分辨率对地观测系统首星高分一号。2014年8月19日，高分二号卫星成功发射，标志着我国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。2015年12月29日，高分四号卫星成功发射。2016年8月10日，高分三号卫星成功发射。2016年12月15日，北极卫星地面站建成并投入试运行。2018年5月9日，高分五号卫星成功发射。2018年6月2日，高分六号卫星成功发射。
中科院大连化学物理研究所的包信和院士团队，在甲烷高效转化相关研究中获重大突破，成功实现了甲烷一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。其成果刊登在美国《科学》杂志上。
12月18日，中国第一座钠冷快中子反应堆——中国实验快堆首次实现满功率稳定运行72小时，标志着我国全面掌握快堆这一第四代核电技术的设计、建造、调试运行等核心技术。
5月6日 中国自主创新、拥有完整自主知识产权的第三代核电技术“华龙一号”首堆示范工程正式落户福清核电并开工建设。
6月22日－8月12日，中国“探索一号”科考船在马里亚纳海域开展首次综合性万米深渊科考活动。其中，“海斗号”无人潜水器最大潜深达10767米，中国成为第3个研制出万米级无人潜水器的国家。
9月25日，具有中国自主知识产权的世界最大单口径巨型射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）在贵州平塘落成启动。
10月17日，神舟十一号飞船发射升空，在轨飞行期间，2名航天员在天宫二号与神舟十一号组合体内开展了为期30天的驻留，完成一系列空间科学实验和技术试验，11月18日成功返回。
11月1日，中国自主研制的新一代隐身战斗机歼－20首次公开亮相参加中国珠海国际航展。不久，歼－20开始列装空军作战部队。
5月5日 中国自主研制的C919大型客机首飞成功。这是中国首款按照最新国际适航标准研制、具有完全自主知识产权的干线日 南海神狐海域天然气水合物（又称可燃冰）试采成功。中国变成全球上首个成功试采海域天然气水合物的国家。
6月25日 中国标准动车组被命名为“复兴号”并于26日投入运行。中国高速动车组技术实现全面自主化。
11月5日，北斗三号第一、二颗组网卫星以“一箭双星”方式成功发射，标志着北斗卫星导航系统全球组网的开始。这是和美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯系统、欧洲伽利略系统并列的全球卫星导航系统。
2018年5月21日，嫦娥四号中继星成功发射。12月8日，嫦娥四号探测器成功发射。
10月20日 中国自主研制的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600在湖北荆门漳河机场成功实施首次水上试飞任务。
10月23日 世界上最长的跨海大桥——港珠澳大桥开通仪式在广东省珠海市举行。
1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。
3月30日 中国首个行政区域5G网络在上海建成并开始试用。6月6日，工业与信息化部向4家运营商颁发5G牌照，中国通信行业进入5G时代。
12月17日下午，中国第一艘国产航空母舰“山东号”在海南军港交付海军，山东号是中国自主设计、研发、建造的一艘航空母舰，比起辽宁号有不少改进，型号为002型，是中国真正意义上的第一艘国产航空母舰。