1964年10月16日下午3时，中国在西部地区成功地爆炸了第一颗，继美国、苏联、英国 、法国之后，变成全球第五个拥有核武装的国家。
从1958年开始，中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北京大学生物系三个单位联合，以钮经义为首，共同组成一个协作组。1965年9月17日完成了结晶牛胰岛素的全合成。经过严格鉴定，它和天然的牛胰岛素完全一样。这是世界上第一个人工合成的蛋白质。
1966年10月27日，中国首次发射导弹核武器试验获得成功。这是在我国物质技术基础十分薄弱的条件下，通过自力更生、自主创新取得的伟大成就，逐渐增强了我国的科学技术实力特别是国防实力，加强了我国在国际舞台上的重要地位。
1967年6月17日8时20分，我国第一颗氢弹空爆试验成功，实测当量330万吨，中国变成全球上第四个掌握氢弹技术的国家。
1970年4月24日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射第一颗人造地球卫星“东方红一号”，变成全球上第3个独立研制和发射卫星的国家，中国航天活动的序幕从此拉开。
1958年，我国启动核动力潜艇工程建设项目。1965年8月，我国第一代核潜艇真正开始研制。1970年，我国自主研制的第一艘核潜艇成功下水，中国变成全球上第五个拥有核潜艇的国家。
1973年，陈景润在《中国科学》发表了“1+2”的详细证明，在国际数学界引起轰动，被公认为是对哥德巴赫猜想研究的重大贡献，是筛法理论的光辉顶点。他的成果被国际数学界称为“陈氏定理”，写进美、英、法、苏、日等六国的许多数论书中。
1964年，袁隆平在中国首先开始了水稻杂交优势利用的研究。1973年，袁隆平在世界上首次育成籼型“三系杂交稻”。杂交水稻的大面积推广应用，为我国粮食增产发挥了及其重要的作用，也为解决世界粮食短缺问题作出了贡献。
中国疟疾研究协作项目，成立于1967年5月23日，代号523。1969年，屠呦呦以中国中医研究院科研组组长的身份加入523项目。1972年从中药青蒿中分离得到抗疟有效单体，命名为青蒿素，对鼠疟、猴疟的原虫抑制率达到100%。1973年经临床研究取得与实验室一致的结果、抗疟新药青蒿素由此诞生。1978年，523项目的科研成果鉴定会最终认定青蒿素的研制成功。
1974年8月，中国制定了国家重点项目—汉字信息处理工程( 748工程)。北京大学从1975年开始从事其子项目“汉字精密照排系统”的研究工作，王选作为技术负责人领导这一科研项目。1978年8月，王选等研制成功“华光型计算机激光汉字编辑排版系统”。该系统是世界上第一个能用大屏幕整页编排组版中文日报的系统，实现由热排到冷排、由铅印到胶印的转变。
运十飞机是第一架由我国自行设计、研制的四发大型喷气式客机。它的性能和技术水平大体相当于波音707。1970年8月国家下达任务，代号708工程。由上海飞机设计所设计，上海飞机制造厂制造。运十飞机于1972年8月开始研制，1980年9月26日首飞。至1985年共飞行164个小时，曾飞抵北京、哈尔滨、广州、昆明、合肥、乌鲁木齐、成都、、郑州等九大城市，七次进藏运输物资。1984年国家财政停止拨款，运十飞机于1985年2月停飞。
1972年秋，国防科工委提出了研制巨型计算机的计划。1978年5月，拉开了研制巨型机的序幕。1983年，国防科技大学计算机所设计制造出中国第一台亿次巨型电子计算机，1983年12月，该机顺利通过国家鉴定。
1988年10月16日，我国第一座高能加速器——北京正负电子对撞机首次对撞成功。正负电子对撞机又称为同步辐射装置，它产生的同步辐射光作为特殊光源，可在生物、医学、化学、材料等领域开展广泛的应用研究工作。
1991年12月15日，中国大陆第一座核电站——秦山核电站并网发电。这是中国第一座自行设计和建造的30万千瓦商用核电站，标志着中国已掌握了核电技术，变成全球上继美国、英国、法国、前苏联、加拿大、瑞典之后第七个能够独立设计制造核电站的国家。
2002年，中国科学院计算技术研究所成功研制出我国首枚高性能通用微处理芯片——“龙芯1号”CPU，标志着我国已初步掌握当代CPU关键设计制造技术，改变了我国信息产业无“芯”的历史。
2003年10月15日9时整，我国自行研制的神舟五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。9时9分50秒，神舟五号准确进入预定轨道。这是中国首次进行载人航天飞行。乘坐神舟五号载人飞船执行任务的航天员是杨利伟。在太空中围绕地球飞行14圈，经过21小时23分、60万公里的安全飞行后，于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆返回。
1994年12月14日，长江三峡水利枢纽工程破土动工。2006年5月20日全线建成。“三峡工程”是世界上工程量最大、难度最大、施工期流量最大的水利工程。大坝全长2309米，设计高程海拔185米，是世界上顶级规模的混凝土重力坝。1820万千瓦的装机容量和847亿千瓦时的年发电量也居世界第一。
歼-10战斗机，是中国中航工业集团成都飞机工业公司从20世纪80年代末开始自主研制的单座单发第四代战斗机。采用大推力涡扇发动机和鸭式气动布局，是中型、多功能、超音速、全天候空中优势战斗机。中国空军赋予其编号为歼-10，对外称J-10或称F-10。2004年1月，中国人民空军第44师132团第一批装备歼-10。2006年，歼十飞机装备服役，使我空军装备跨入了第三代战机行列，缩短了与世界强国的距离。
嫦娥一号是中国自主研制并发射的首个月球探测器。嫦娥一号月球探测卫星由中国空间技术研究院研制，大多数都用在获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。嫦娥一号于2007年10月24日，在西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭发射升空。嫦娥一号发射成功，中国变成全球上第五个发射月球探测器的国家。
500米口径球面射电望远镜（FAST），于2016年9月25日在中国贵州省内落成启用，于9月26日起试运营。截至2018年9月12日，500米口径球面射电望远镜已发现59颗优质的脉冲星候选体，其中有44颗已被确认为新发现的脉冲星。
2016年8月16日1时40分，量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉用长征二号丁运载火箭成功发射升空。此次发射任务的圆满成功，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。2017年1月18日，中国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务，正式交付用户单位使用。
中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后，第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。2018年12月26日，北斗三号基本系统开始提供全球服务。2019年9月，北斗系统正式向全球提供服务。
