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.