Выдающуюся роль в развертывании научных исследований и создании новых направлений развития техники в промышленности сыграло создание в 1930 г. в Ленинграде Государственного физико-технического института под руководством акад. А. Ф. Иоффе. Он стал кузницей научных кадров, которые возглавили в дальнейшем целую сеть научно-исследовательских физико-технических институтов в крупных промышленных центрах страны. Из его состава выделились в 1931 г. три самостоятельных института — электрофизический, химической физики и физико-технический. Все эти институты занимались изучением фундаментальных физических процессов под углом зрения разработки и применения новых технических и технологических приемов в промышленности, в частности в области электрификации страны. Работы этих институтов заложили основы для успешного развития советской науки и техники в разных областях.

Наряду со значительным расширением научно-исследовательской сети промышленности в годы первой пятилетки произошло ее значительное организационное укрепление.

Академия наук.18 июня 1927 г. СНК СССР рассмотрел и утвердил новый Устав Академии наук СССР, в котором указывалось на связь научных исследований с практикой их применения в промышленности и культурно-экономическом строительстве СССР. 23 мая 1930 г. Президиум ЦИК СССР утвердил переработанный Устав Академии наук, в котором закреплялась идея тесного сотрудничества науки с социалистическим строительством. Академия наук определялась как высшее научное учреждение СССР.

Серьезное внимание в эти годы уделяется введению планового начала в исследовательской работе. Переход к планированию в науке открывал большие возможности для эффективного использования научных сил, позволял комплексно решать сложные проблемы.

Отдельные учреждения Академии наук уже в 1929 г. перешли к планированию своей деятельности и, учитывая их опыт, в 1930 г. было приступлено к составлению комплексного плана научных исследований.

Общее собрание Академии наук, рассмотрев предложения организационно-плановой комиссии о принципах и задачах планирования, решило сосредоточить внимание на разработке следующих направлений науки: а) общетеоретические проблемы; б) проблемы, содействующие социалистической реконструкции народного хозяйства; в) проблемы, связанные с задачами культурной революции, особенно с социалистическим строительством в национальных республиках и областях 1431 .

Особо указывалось на необходимость увязывания планов работ Академии с планами других научно-исследовательских учреждений страны. В 1930 г. первая Всесоюзная конференция по планированию научно-исследовательской работы отметила, что деятельность Академии наук СССР должна быть тесно связана с пятилетнием планом развития народного хозяйства страны. Председатель Госплана СССР В. В. Куйбышев, выступивший на конференции, наметил задачи, стоявшие перед отечественной наукой. Первый сводный план Академии наук был составлен в 1931 г.

Проводилось широкое обсуждение планов академических учреждений с участием заинтересованных организаций. Стала распространяться практика заключения Академией наук договоров с хозяйственными органами и наркоматами. Поступавшие от наркоматов и хозяйственных ведомств ассигнования на проведение исследований в 1932 г. составили 56,9% от общего объема затрат Академии наук.

На основе проводившейся предварительной работы к концу 1932 г. был составлен первый пятилетний план Академии наук СССР на период второй пятилетки (1933—1937 гг.).

В годы первой пятилетки наряду с организационным укреплением происходил рост научных учреждений и сил. В 1929 г. проводились «большие выборы» в Академию наук — было избрано 42 академика. В их числе были крупнейшие биологи А. Н. Бах, Д. Н. Прянишников, Н. И. Вавилов, химики Н. Д. Зелинский, А. Е. Фаворский, математики С. Н. Бернштейн, И. М. Виноградов, Н. Н. Лузин, С. А. Чаплыгин и др. Впервые в состав Академии наук были избраны члены Коммунистической партии Г. М. Кржижановский, И. М. Губкин, М. Н. Покровский, Д. Б. Рязанов, Н. М. Лукин и др.

В последующие три года в состав членов Академии наук был избран еще ряд ведущих ученых нашей страны. В числе избранных действительными членами были В. П. Волгин (история), А. В. Луначарский (всеобщая литература), В. Р. Вильямс (биология), С. Г. Струмилин (экономика), А. А. Банков и И. П. Бардин (металлургия), С. И. Вавилов (физика), Н. Н. Семенов (химическая физика), А. Н. Фрумкин (физическая химия).

Избрание большой группы ведущих советских ученых членами Академии наук способствовало укреплению научного фронта кадрами высшей квалификации, дальнейшему развертыванию исследовательской работы в стране. В те же годы уделялось большое внимание подготовке молодых кадров ученых через аспирантуру.

Шло развитие научных учреждений. В Академии наук в 1931—1932 гг. было положено начало созданию баз и филиалов АН СССР, многие из которых позднее послужили основой для создания республиканских академий наук. В эти годы были созданы научно-исследовательская станция в Хибинах, Таджикская база, Казахская база, Дальневосточный филиал АН СССР, Закавказский филиал АН СССР. Были созданы также такие крупные научные центры, как Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина с 12 институтами, Академия наук Белорусской ССР, Энергетический институт АН СССР, Геологический институт АН СССР, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга и др. В целом сеть научно-исследовательских институтов и их филиалов возросла с 438 в 1929 г. до 1028 к концу 1932 г. Число научных работников увеличилось с 22,6 тыс. до 47,9 тыс. человек, а аспирантов — почти в 5 раз.