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 атомный 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-технологий и физики элементарных частиц до высокотехнологичной медицины и информационных технологий.
Программа совместной деятельности организаций, участвующих в пилотном проекте по созданию НИЦ "Курчатовский институт" на 2013–2017 годы, принята Постановлением Правительства РФ от 20 декабря 2012 г. №2440-р. Отчет о результатах деятельности федерального государственного бюджетного учреждения "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" и об использовании закрепленного за ним федерального имущества за 2015 год.