Національний фонд досліджень здійснює відбір та фінансування на конкурсних засадах наукових проектів із проведення фундаментальних та прикладних досліджень і експериментальних розробок за всіма галузями науки, у тому числі в природничій, технічній, суспільній та гуманітарній сферах. З метою систематизації та аналізу наукових результатів, отриманих за результатами виконання та впровадження проектів, що отримали грантову підтримку, Національним фондом досліджень формується база учасників конкурсів та конкурсних проектів.

Питання матеріально-технічного оснащення наукової і науково-технічної діяльності, забезпеченості найбільш сучасним та прогресивним обладнанням і технологіями, необхідними для виконання наукових досліджень і розробок, а також створення, функціонування та розвитку дослідницької інфраструктури в Україні та її інтеграції до світової дослідницької інфраструктури, є важливими чинниками для отриманням нового наукового результату. З огляду на це розвиток сучасної матеріально-технічної бази та дослідницької інфраструктури наукових установ, в тому числі ключових державних лабораторій, та закладів освіти є одним із пріоритетних напрямків, за яким здійснюється грантова підтримка Національного фонду досліджень.

Розвиток національного та міжнародного наукового співробітництва відноситься до важливої частини завдань, які покладаються на Національний фонд досліджень. Підвищення рівня наукової мобільності вітчизняних вчених та науковців, надання їм можливості активніше долучатися до участі у конференціях, симпозіумах, у тому числі міжнародних, є невід’ємним напрямком діяльності фонду. Серед різних форм наукової співпраці, окрема увага приділяється фінансуванню фондом спільних досліджень, що проводяться різними науковими установами та/або закладами освіти.

У сучасному динамічному світі знання виступають визначальним ресурсом, який дозволяє досягати і утримувати конкурентну перевагу в будь-якому умовному чи реальному змаганні за лідерство. Усвідомлюючи важливу роль, що відводиться науковій інформації та знанням в соціальному та економічному житті держави, Національний фонд досліджень надає конкурсну фінансову підтримку заходам із трансферу знань та їх поширення, а також популяризації таких знань.

Враховуючи вирішальну роль фінансового забезпечення ініціатив молодих вчених у розвитку наукового потенціалу держави в довгостроковій перспективі, Національний фонд досліджень надає грантову підтримку проектів молодих вчених, а також залучення учнівської молоді до наукової і науково-технічної діяльності.

В рамках діяльності Національного фонду досліджень надається державна фінансова підтримка іншим науковим напрямкам та проектам, важливість та необхідність яких для окремих галузей економіки України чи суспільства в цілому визначається Науковою радою фонду.