第二次世界大戰(zhàn)，是美國科學技術(shù)又一次突飛猛進的時期，政府對這方面的領(lǐng)導明顯加強。1940年，美國國防委員會設(shè)立國防研究委員會，1941年聯(lián)邦政府設(shè)立科學研究與發(fā)展局，目的是加強對全國科研力量的統(tǒng)一領(lǐng)導與資助。政府撥款占全國科研經(jīng)費的比例，戰(zhàn)前只有19％，戰(zhàn)爭期間上升到83％。許多重大成就都是戰(zhàn)爭期間取得的：第一顆原子彈爆炸，研制出世界上第一臺電子計算機，19位科學家獲諾貝爾自然科學獎，獲獎人數(shù)居世界第一。

這時期，一批世界級頂尖人才來到美國，他們中有愛因斯坦、高爾、凡爾密、法蘭克、海斯、列賓等著名科學家。到二戰(zhàn)結(jié)束的那一年，全國分散存在的各類政府的實驗室、企業(yè)的研究所及大學和私人基金會的研究力量已逐漸匯聚起來，構(gòu)成了既獨立又相互聯(lián)系的國家科研體系。1946年，美國成立了國內(nèi)最大的科學實體——原子能委員會；1950年，國會通過立法成立了國家科學基金會，這是一個專門資助基礎(chǔ)研究的聯(lián)邦機構(gòu)。

1951年，美國設(shè)立總統(tǒng)科學顧問委員會，1957年開始任命總統(tǒng)科學技術(shù)特別助理，1958年成立了國家航空和宇宙航行局（NASA）。1959年，美國又成立了聯(lián)邦科學技術(shù)委員會，它是國家科技的最高決策機關(guān)，由總統(tǒng)科學技術(shù)特別助理兼任主席，委員由各內(nèi)閣部長和美國科學基金會的高級官員組成，目的是全面加強科研工作的領(lǐng)導與協(xié)調(diào)。

1976年，白宮設(shè)立科技政策辦公室；1993年，設(shè)立國家科學委員會，總統(tǒng)親自任主席，政府各主要部門的首腦均為委員，以便強化聯(lián)邦政府對科技的領(lǐng)導。與此同時，國家對科學的投入也不斷地大幅度增加。