1984年，為支持基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，原國家計(jì)委組織依托原有基礎(chǔ)實(shí)施了國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)計(jì)劃，主要任務(wù)是在中科院、教育部等部門的有關(guān)大學(xué)和研究所中，建設(shè)一批國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

1984-2009年，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室走過了起步階段和發(fā)展階段，正在進(jìn)入提高階段。

一、起步階段（1984年－1997年）：建成155個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，探索管理體制和運(yùn)行機(jī)制。

要在1984-1993年，建成一批基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)研究基地。國家利用科技三項(xiàng)經(jīng)費(fèi)投資9.1億元，立項(xiàng)建設(shè)了81個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)在基礎(chǔ)理論研究方面進(jìn)行了布局；1991-1995年，國家利用世界銀行貸款投資8634萬美元和1.78億元，又立項(xiàng)建設(shè)了75個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)在應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程領(lǐng)域進(jìn)行了布局。兩批重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建成，形成了國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃初步框架。

國家經(jīng)費(fèi)支持：1989年原國家科委設(shè)立“重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行補(bǔ)助費(fèi)專項(xiàng)”，補(bǔ)助實(shí)驗(yàn)室的日常運(yùn)轉(zhuǎn)和對(duì)外開放。1995-1997年，原國家計(jì)委對(duì)67個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了儀器設(shè)備更新改造。

建立評(píng)估制度：1990年開始，原國家計(jì)委和原國家科委分別委托國家自然科學(xué)基金委，對(duì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行評(píng)估。1994-1997年，原國家計(jì)委和國家科委共同委托國家自然科學(xué)基金委分領(lǐng)域統(tǒng)一評(píng)估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并分別予以設(shè)備更新經(jīng)費(fèi)和運(yùn)行補(bǔ)助經(jīng)費(fèi)資助。

二、發(fā)展階段（1998年－2007年）：規(guī)范和改進(jìn)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的管理，探索新的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)類型。

科技部規(guī)范了“發(fā)布指南、部門推薦、專家評(píng)審、擇優(yōu)立項(xiàng)”的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室新建程序，在國家重大需求領(lǐng)域和新興前沿領(lǐng)域新建了88個(gè)實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)淘汰了17個(gè)運(yùn)行較差的實(shí)驗(yàn)室，建立了“優(yōu)勝劣汰”的競(jìng)爭機(jī)制。此外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展形勢(shì)與時(shí)俱進(jìn)修訂實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理辦法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理。尤其對(duì)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估規(guī)則進(jìn)行了較大的修改，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量、定性評(píng)價(jià)、整體評(píng)價(jià)等指導(dǎo)思想，取消定量指標(biāo)，引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室出重要原始性創(chuàng)新成果。

2000年開始，在國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作基礎(chǔ)上推動(dòng)學(xué)科交叉、綜合集成的國家實(shí)驗(yàn)室（試點(diǎn)）工作。

2003年，為帶動(dòng)地方基礎(chǔ)研究和基地建設(shè)，開展了省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地工作。

2006年，為加強(qiáng)國家技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)，開展了依托企業(yè)和轉(zhuǎn)制院所建設(shè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的工作。

截至2007年底，正在運(yùn)行的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室258個(gè)（其中企業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室38個(gè)），試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室6個(gè)，省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地44個(gè)。這些研究實(shí)驗(yàn)基地基本覆蓋了基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)學(xué)科領(lǐng)域，學(xué)科布局和結(jié)構(gòu)布局基本合理。

三、提高階段（2008年－-)：專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的設(shè)立標(biāo)志著國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入了新的發(fā)展階段。

2008年3月，科技部和財(cái)政部聯(lián)合宣布設(shè)立國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，從開放運(yùn)行、自主選題研究和科研儀器設(shè)備更新三方面，加大國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定支持力度。

2007年經(jīng)費(fèi)14億元，2008年近20億元，2009年預(yù)計(jì)達(dá)到25億元。專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的設(shè)立，有利于營造寬容失敗、摒棄浮躁、潛心研究的科研環(huán)境，是國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室又好又快發(fā)展的重要保障，標(biāo)志著國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作進(jìn)入了新的發(fā)展階段。