В ХХ веке Курчатовский институт сыграл ключевую роль в обеспечении безопасности страны и развитии важнейших стратегических направлений, включая разработку и создание ядерного оружия, атомного подводного и надводного флотов, атомной энергетики страны.
Изначально организованный для создания ядерного оружия, он стал родоначальником множества уникальных технологий, научных направлений. Под научным руководством и при участии Курчатовского института разработаны атомные реакторы для космической техники, созданы основы термоядерной энергетики, промышленность по разделению изотопов, которая лежит в основе ядерной медицины, позитронно-эмиссионной томографии, лучевой терапии. Появилась сверхпроводимость, новое материаловедение, были решены актуальные проблемы фундаментальной физики. Развитие методов математического моделирования для расчета реакторов привело к созданию суперкомпьютерных технологий и ГРИД-систем.
В Курчатовском институте был создан первый на территории Евразии ядерный реактор Ф-1, первая установка токамак, первые источники питания для космических аппаратов, первый на территории СНГ специализированный источник синхротронного излучения.
Со дня основания в Курчатовском институте применяется междисциплинарный подход, нацеленный на полный цикл: от фундаментальных исследований до конечных технологий.
Сегодня НИЦ "Курчатовский институт" обладает уникальной исследовательско-технологической базой, осуществляет исследования и разработки по широкому спектру направлений современной науки и технологий: от энергетики, конвергентных НБИКС-природоподобных технологий и физики элементарных частиц до высокотехнологичной медицины и информационных технологий.
Программа деятельности Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" на 2023–2027 годы утверждена Распоряжением Правительства Российской Федерации от 06.02.2023 г. № 263-р.
На НИЦ "Курчатовский" институт" возложены функции головной научной организации, осуществляющей научное руководство реализацией плана мероприятий, направленных на развитие природоподобных технологий в РФ, а также мониторинг и оценку научных результатов в данной сфере
(Указ Президента Российской Федерации от 02.11.2023 г. № 818)
На базе НИЦ "Курчатовский институт" создан Национальный центр генетических ресурсов микроорганизмов
(Указ Президента Российской Федерации от 25.10.2024 г. № 913)
НИЦ "Курчатовский институт" наделен функциями биоресурсного центра. Специализация: национальные коллекции лабораторных приматов, особо ценных автохтонных сортов винограда, промышленных микроорганизмов, особо ценных образцов генетических ресурсов микроорганизмов
(Постановление Правительства Российской Федерации от 07.11.2025 г. № 1760).