1984年，為支持基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，原國家計委組織依托原有基礎(chǔ)實施了國家重點實驗室建設(shè)計劃，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)一批國家重點實驗室。

1984-2009年，國家重點實驗室走過了起步階段和發(fā)展階段，正在進入提高階段。

一、起步階段（1984年－1997年）：建成155個國家重點實驗室，探索管理體制和運行機制。

要在1984-1993年，建成一批基礎(chǔ)研究實驗研究基地。國家利用科技三項經(jīng)費投資9.1億元，立項建設(shè)了81個國家重點實驗室，重點在基礎(chǔ)理論研究方面進行了布局；1991-1995年，國家利用世界銀行貸款投資8634萬美元和1.78億元，又立項建設(shè)了75個國家重點實驗室，重點在應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程領(lǐng)域進行了布局。兩批重點實驗室建成，形成了國家重點實驗室計劃初步框架。

國家經(jīng)費支持：1989年原國家科委設(shè)立“重點實驗室運行補助費專項”，補助實驗室的日常運轉(zhuǎn)和對外開放。1995-1997年，原國家計委對67個國家重點實驗室進行了儀器設(shè)備更新改造。

建立評估制度：1990年開始，原國家計委和原國家科委分別委托國家自然科學(xué)基金委，對國家重點實驗室進行評估。1994-1997年，原國家計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)一評估國家重點實驗室，并分別予以設(shè)備更新經(jīng)費和運行補助經(jīng)費資助。

二、發(fā)展階段（1998年－2007年）：規(guī)范和改進國家重點實驗室的管理，探索新的實驗室建設(shè)類型。

科技部規(guī)范了“發(fā)布指南、部門推薦、專家評審、擇優(yōu)立項”的國家重點實驗室新建程序，在國家重大需求領(lǐng)域和新興前沿領(lǐng)域新建了88個實驗室，同時淘汰了17個運行較差的實驗室，建立了“優(yōu)勝劣汰”的競爭機制。此外，根據(jù)實驗室發(fā)展形勢與時俱進修訂實驗室建設(shè)與管理辦法，加強實驗室管理。尤其對實驗室評估規(guī)則進行了較大的修改，強調(diào)質(zhì)量、定性評價、整體評價等指導(dǎo)思想，取消定量指標，引導(dǎo)實驗室出重要原始性創(chuàng)新成果。

2000年開始，在國家重點實驗室工作基礎(chǔ)上推動學(xué)科交叉、綜合集成的國家實驗室（試點）工作。

2003年，為帶動地方基礎(chǔ)研究和基地建設(shè)，開展了省部共建國家重點實驗室培育基地工作。

2006年，為加強國家技術(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)國家重點實驗室的工作。

截至2007年底，正在運行的國家重點實驗室258個（其中企業(yè)國家重點實驗室38個），試點國家實驗室6個，省部共建國家重點實驗室培育基地44個。這些研究實驗基地基本覆蓋了基礎(chǔ)研究的重點學(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－-)：專項經(jīng)費的設(shè)立標志著國家重點實驗室進入了新的發(fā)展階段。

2008年3月，科技部和財政部聯(lián)合宣布設(shè)立國家重點實驗室專項經(jīng)費，從開放運行、自主選題研究和科研儀器設(shè)備更新三方面，加大國家重點實驗室穩(wěn)定支持力度。

2007年經(jīng)費14億元，2008年近20億元，2009年預(yù)計達到25億元。專項經(jīng)費的設(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，是國家重點實驗室又好又快發(fā)展的重要保障，標志著國家重點實驗室工作進入了新的發(fā)展階段。