Труды Циолковского послужили исходной точкой в организации Группы изучения реактивного движения (ГИРД) под руководством С.П. Королева. В 1934 Королев издает работу "Ракетный полет в стратосфере". Им был разработан ряд проектов, в т.ч. проекты управляемой крылатой ракеты (летавшей в 1939) и ракетопланера (1940).
Не менее велик вклад русских в развитие радиотехники и телевидения. Изобретение радио и первые опыты радиовещания были произведены в России. С сер. 1920-х стали осуществляться телевизионные передачи. Вначале они выполнялись с помощью механических систем (разработки П.В. Шмакова), а в 1930-х - при посредстве более совершенных электронных систем, созданных русскими учеными В.К. Зворыкиным в США и П.В. Тимофеевым в СССР.
В области химии большое открытие сделано русским ученым С.В. Лебедевым, впервые в мире решившим задачу разработки промышленного метода производства синтетического каучука.
Первым в области создания автоматических станочных линий стало изобретение рабочего-рационализатора И.П. Иночкина. В 1937 первая такая линия из пяти станков, последовательно выполнявших различные операции обработки деталей и связанных между собой транспортными устройствами, была осуществлена в тракторостроительной промышленности СССР.
Значительных успехов добилась русская математическая школа. В ряде областей (теория функций, топология, абстрактная алгебра, теория чисел, теория вероятностей, дифференциальные уравнения и др.) были получены результаты мирового значения. В развитии математики наряду с русскими учеными старшего поколения (Н.Н. Лузиным, И.М. Виноградовым и др.) плодотворно участвовали более молодые исследователи (П.С. Александров, М.В. Келдыш, А.Н. Колмогоров, М.А. Лаврентьев, П.С. Новиков, И.Г. Петровский).
Великий русский математик, академик И.М. Виноградов разработал ряд классических методов, широко используемых математиками всего мира. С 1932 и до конца своей жизни он был директором Математического института АН СССР, ставшего одним из главных мировых центров математической науки. Им были решены проблемы, которые считались недоступными математике н. XX в. Соратник И.М. Виноградова, выдающийся русский ученый-математик, акад. Л.С. Понтрягин в топологии открыл общий закон двойственности и в связи с этим построил теорию характеров непрерывных групп.
Огромный вклад в исследование физиологии и высшей нервной деятельности внес И.П. Павлов. Разработанная им теория условных рефлексов позволила раскрыть связь между внешней средой и ответной деятельностью организма.
Русский ученый В.И. Вернадский, один из основоположников геохимии и биогеохимии, продолжал углубленные исследования в области учения о биосфере. Согласно теории Вернадского, живое вещество, трансформируя солнечное излучение, вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот. Биосфера под влиянием научных достижений и человеческого труда постепенно переходит в новое состояние - ноосферу.
Русская научная мысль проявилась и в успехах советской агробиологии, объединившей учение К.А. Тимирязева и И.В. Мичурина о развитии растений с учением В.В. Докучаева, П.А. Костычева и других о почвообразовании и приемах обеспечения высокого плодородия. В трудах Д.Н. Прянишникова и других русских естествоиспытателей сделано множество открытий в вопросах питания растений, применения удобрений и химических средств защиты растений.
Серьезным тормозом развития русской науки было наличие в ней высокого удельного веса лиц еврейской национальности, нередко приносивших в нее дух космополитизма, национальной обособленности, кастовой замкнутости, высокомерного отношения к простым русским людям, а главное - нетерпимый догматизм в сочетании с научной бесплодностью и авантюризмом. Например, с подачи подобного рода "ученых" И.И. Презента и М.Б. Митина было теоретически обосновано "учение" Т.Д. Лысенко, ставшее бичом русской биологии и с.-х. науки тех лет, пытавшееся перечеркнуть замечательные достижения великого русского ученого-генетика Н.И. Вавилова. Хотя в лысенковских экспериментах было не только отрицательное, да и составляли они небольшую часть сельскохозяйственных исследований, враги России создали из "лысенковщины" антирусский жупел, стремясь таким образом перечеркнуть или замолчать достижения русской науки того времени. Сам факт государственной поддержки шарлатанов имел место не только в России, но и в США, Англии, Франции. Однако враждебные нашей стране критики пытаются представить его как "чисто русское явление".
Большие достижения русской науки в годы Великой Отечественной войны связаны с именем И.В. Сталина, придававшего научным исследованиям особое значение для укрепления государства. За годы войны организуется 240 новых научных учреждений; среди них институты Академии наук СССР - Тихоокеанский (1942) и кристаллографии (1943), лаборатории вулканологии, гельминтологии и др. Были основаны Академия медицинских наук СССР (1944) и Академия педагогических наук РСФСР (1943).
Послевоенный период русской науки связан прежде всего с овладением ядерной энергией, созданием ЭВМ, комплексной механизацией и автоматизацией производства, разработкой проблем электроники и ракетной техники, получением материалов с заданными свойствами.
В 1947 создается Государственный Комитет по внедрению новой техники, который возглавил работу по применению достижений науки и техники в экономике и по организации важнейших научно-технических исследований отраслевого и межотраслевого характера.
В послевоенные годы в системе Академии Наук СССР возникают 30 новых институтов: физической химии (1945), геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского (1947), высокомолекулярных соединений (1948), точной механики и вычислительной техники (1948), высшей нервной деятельности (1950), радиотехники и радиоэлектроники (1953), научной информации (1952), языкознания (1950), славяноведения (1946), а также Восточно-Сибирский филиал АН СССР (1949).
База научных достижений СССР в области космических исследований, ядерной энергетики и электроники была заложена еще при Сталине. В к. 1940-х - н. 50-х создаются предприятия, выпускавшие продукцию высоких технологий, не уступавшую лучшим мировым образцам.