Если в 1928 г. существовало 30 научных организаций промышленности, в том числе 14 в Москве и 16 в Ленинграде, то на 1 января 1932 г. их общее число увеличилось до 205, или в 7 раз. Хотя в течение этих лет сильно возросло значение Москвы и Ленинграда как крупнейших научных центров страны, все же в начале 1932 г. около 121 научной организации промышленности размещались в новых крупных промышленных центрах, в том числе на Украине — 38, на Урале — 20, в Сибири и на Дальнем Востоке — 15, в Закавказье — 11. К общему числу научных организаций промышленности в начале 1932 г. относились 122 научно-исследовательских института и 83 филиала, причем 176 из них имели общесоюзное значение и 29 — республиканское. В число научно-исследовательских организаций союзного значения входило 16 головных учреждений (8 институтов с 8 филиалами), а остальные 160 были отраслевыми научными учреждениями. На долю химии приходилось 27 институтов и филиалов, машиностроения — 18, металлургии — 13, производства стройматериалов — 25, энергетики — 13, топлива — 13, легкой промышленности — 10. Общая численность персонала научных учреждений промышленности увеличилась с 3,2 тыс. человек в 1929 г. до 24,8 тыс. в 1931 г., в том числе кадры научных работников расширились соответственно с 1,5 тыс. до 8,8 тыс. человек. Примерно с 1930 по 1932 г. общие затраты на научно-исследовательские работы в сфере промышленности, в том числе на капитальное строительство и оборудование, увеличились с 88,5 млн. до 273 млн. руб., или в 3 с лишним раза 1430. Уже первый пятилетний план заложил основу исторического процесса все более интенсивного превращения науки в непосредственную производительную силу социалистического экономического развития.
Важную роль в ходе развития промышленности сыграл «Государственный институт по проектированию металлических заводов» (Гипромез). Вначале он включал ряд крупных отделов — металлургический, машиностроительный, энергетический, строительный, экономический и общий, которые объединяли филиалы на местах, затем — в 1929 г. — он разделился на крупные самостоятельные государственные проектные институты по отраслям промышленности. Сотрудниками Гипромеза разрабатывались крупные проекты нового промышленного строительства — Криворожского, Магнитогорского и Челябинского металлургического заводов, вагоностроительного завода в Нижнем Тагиле, Уральского завода тяжелого машиностроения в Свердловске (Уралмаш), Волгоградского тракторного завода, завода сельскохозяйственного машиностроения в Ростове-на-Дону, завода по производству кос в Златоусте, крупного завода текстильного машиностроения, инструментального завода.
Проект Днепрогэса составлялся на основе совместных усилий отечественных научных сил и технических специалистов и осуществлялся под их руководством. Иностранные специалисты привлекались лишь в качестве консультантов. Работали над проблемами развития электроэнергетической и электротехнической промышленности и добились значительных научных достижений Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), Всесоюзный электротехнический институт (ВЭИ), ряд центральных лабораторий, а также Государственный физико-технический институт, возглавлявшийся акад. А. Ф. Иоффе.
В начале 1930-х годов решалась одна из наиболее важных народнохозяйственных проблем индустриализации страны — комплексное научное изучение угольных и рудных месторождений Урала и Сибири в целях создания на Востоке второго угольного металлургического центра СССР. Проект Урало-Кузнецкого комбината был составлен на основе многосторонних исследовательских работ, проведенных институтами Академии наук и промышленности в области разведки угольно-сырьевых ресурсов, геохимии, петрографии, минералогии, лесоразведения.
Важнейшим событием в истории развития производительных сил страны было открытие в начале 1929 г. нефтяного месторождения в Соликамско-Пермском районе и разработка в связи с этим научных основ создания «Второго Баку». Ведущую роль в области изучения природы, районов и способов залегания уральской нефти, а также общих технических проблем бурения, эксплуатации нефтеносных пластов и способов переработки нефти сыграл Государственный научно-исследовательский нефтяной институт (ГИНИ). Кроме того, для обслуживания отдельных нефтяных районов были созданы Центральный научно-исследовательский институт Азнефти и Грознефти, а также Центральная лаборатория Эмбанефти.