Всего в СССР к весне 1929 г. насчитывалось 1227 научных учреждений (из них 7 академий и ассоциаций, 789 институтов. 34 центроархива). В них трудилось около 25 тыс. научных работников (в 1917 г. — около 12 тыс.). К 1929 г. почти треть составляли выпускники советских вузов. В годы 1-й пятилетки к ранее созданным научным учреждениям Академии наук СССР добавились вновь образованные институты: Геологический (1930), Энергетический (1930), Институт физической химии (1931).
Перевод АН СССР в Москву вызвал перебазирование многих академических научных учреждений. Сюда переехал Президиум Академии, физико-математические, химические, геологические и частично биологические учреждения. Образован целый ряд новых академических научно-исследовательских институтов: Математический им. В. А. Стеклова (1934), Физический им. П. Н. Лебедева в Москве (1934, руководитель С. И. Вавилов), Институт органической химии (1934, А. Е. Фаворский и Н. Д. Зелинский), общей и неорганической химии (1934, Н. С. Курнаков), физических проблем (1934, П. Л. Капица). В 30-е гг. начали исследовательскую работу Азербайджанский, Армянский, Грузинский, Дальневосточный, Казахский и Уральский филиалы, Кольская, Северная и Таджикская базы АН СССР. С середины 30-х гг. развертывается сеть научно-исследовательских институтов в вузах. Большой вклад в совершенствование военно-технических знаний и боевой техники вносили новые специализированные военные академии: механизации и моторизации РККА, Артиллерийская, Военно-инженерная, Военно-химическая, ВоенноэлектротехничеСкая, Военно-транспортная и др.
Во главе всех крупных научных центров и НИИ стояли известные ученые, создатели научных школ и новых исследовательских направлений. За особо выдающиеся научные достижения с 1925 по 1934 г. присуждались премии им. В. И. Ленина. С 1934 г. в этих же целях АН СССР учредила и начала присуждать премии имени выдающихся отечественных ученых и деятелей Советского государства.
30-е гг. отмечены важными достижениями в естествознании. Укрепляла свои позиции в мире советская математика. И. М. Виноградов, Д. Ф. Егоров, С. Н. Бернштейн, Н. Н. Лузин, А, Н. Колмогоров, Л. С. Понтрягин, Н. Н. Боголюбов внесли крупнейший вклад в развитие новейших разделов математики и ее приложений.
В конце 20-х — 30-е гг. советские ученые сделали ряд выдающихся открытий. Например, явления комбинационного рассеяния света на кристаллах (1928, Л. И. Мандельштам и Г. С. Ландсберг); квантовую теорию этого явления разработал И. Е. Тамм, а метод обнаружения космических лучей — Д. В. Скобельцын (1929); обнаруженное особое свечение чистых жидкостей под действием гамма-лучей получило название «Эффект Вавилова — Черенкова» (1934); полная теория эффекта представлена И. Е. Таммом и И. М. Франком (1937). За открытие и объяснение этого явления Черенков, Франк и Тамм в 1958 г. удостоены Нобелевской премии. В 1934 г. опубликована монография Н. Н. Семенова «Химическая кинетика и цепные реакции». Дальнейшие работы над проявлением деталей цепной реакции и обобщением результатов открытий, сделанных ученым и его учениками, отмечены Нобелевской премией по химии в 1956 г. Большое практическое значение имела созданная в 1936 г. в МХТИ им. Д. И. Менделеева профессором А. С. Бакаевым рецептура пороха для реактивных снарядов, используемая для изготовления снарядов «катюш».
В начале 30-х гг. в СССР получили развитие исследования по физике атомного ядра. Первые успехи в этой области связаны с теоретическими работами: протон-нейтронная модель ядра (Д. Д. Иваненко), обменные силы (Тамм и Иваненко). Л. Д. Ландау в 1932 г., после открытия нейтрона, предсказал существование нейтронного состояния вещества. Передовые позиции СССР в ядерных исследованиях проявились на первой (сентябрь 1933 г.) и второй (сентябрь 1937 г.) всесоюзных конференциях по физике атомного ядра, в которых принимали участие иностранные ученые. И. В. Курчатов в 1934 г. открыл явление разветвления ядерных реакций. В 1937 г. в Радиевом институте был создан первый в СССР и Европе циклотрон — установка для расщепления атомного ядра.
Больших успехов достигли ученые в области физики твердого тела, полупроводников и диэлектриков (А. Ф. Иоффе, И. Е. Тамм, И. К. Кикоин). П. Л. Капица в 1934 г. создал первый в мире гелиевый ожижитель, его последующие разработки в этой области стали большим вкладом в развитие советской и мировой техники ожижения газов.
Незадолго до старта 1-й пятилетки берет свое начало советский ракетный проект. Он возник на базе работ исследовательской группы инженеров Н. И. Тихомирова — В. А. Артемьева. Созданная ими и впервые запущенная 3 марта 1928 г. ракета на бездымном порохе пролетела 1,3 км. Для форсирования работ была организована Газодинамическая лаборатория. После смерти Тихомирова ее возглавлял Б. С. Петропавловский, а с 1933 г. — И. Т. Клейменов, Г. Э. Ланге мак. Именно здесь создавались реактивные снаряды «эрэсы». Уже к концу 1937 г. снаряды были хорошо отработаны, в последующем они лишь совершенствовались. Однако это происходило уже без участия Лангемака, репрессированного в 1937 г.
17 августа 1933 г. на инженерном полигоне рядом с подмосковным поселком Нахабино поднялась в воздух первая жидкостная ракета, созданная работниками Группы по изучению реактивного движения под руководством С. П. Королева. Ракета находилась в полете всего 18 секунд и поднялась на высоту 400 м, но именно ей суждено было стать прообразом советских ракет, осваивавших космическое пространство. Результатом первого успеха стало создание Реактивного НИИ.
21 августа 1934 г. под Москвой проведены испытания первых радиолокаторов (создатели П. К. Ощепков и др.). В 1937 г. созданы первые отечественные радиопеленгаторы для кораблей и подводных лодок. Одним из пионеров электронной технологии, основанной на применении электронных и ионных пучков, электрических и электромагнитных полей, был А. Л. Чижевский. Ему принадлежит первое в мире изобретение способа электроокраски. Он же стал основоположником гелиобиологии — науки о взаимосвязи солнечных явлений с жизнью земных организмов, которая в те годы была несправедливо подвергнута критике.
Блестящая школа советских ученых-механиков сложилась в ЦАГИ под руководством С. А. Чаплыгина. В 30-е гг. институт превратился в уникальный научный центр теоретических и экспериментальных исследований в области гидроаэродинамики применительно к задачам авиации, гидромашиностроения, кораблестроения и других отраслей промышленности. Для развертывания научно-исследовательских работ в этих областях из ЦАГИ были выделены отделы и на их базе созданы Всесоюзный институт авиационных материалов и Центральный институт авиационного моторостроения. В 1934 г. туполевцы создали крупнейший в мире 8-моторный транспортный самолет АНТ-20 «Максим Горький». В 1930 г. оторвался от земли первый советский вертолет, созданный А. М. Черемухиным. Советская авиация выходила в мировые лидеры по дальности, высоте полетов, грузоподъемности и другим параметрам. Самолеты отечественной конструкции позволили осуществить перелеты, прославившие Советский Союз. В частности, в июне и июле 1937 г., затем в 1939 г. совершены беспосадочные перелеты из Москвы в США через Северный полюс.
В 30-е гг. появились классические труды Н. И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений и об их географии. К сожалению, на биологии и генетике пагубно сказалась деятельность группы биологов под руководством создателя псевдонаучного учения Т. ДЛысенко и философа И. И. Презента. Тем не менее сельскохозяйственная практика в 30-е гг. обогащалась достижениями научных школ по травопольной системе земледелия (глава школы В. Р. Вильямс), вопросам питания растений и химизации сельского хозяйства (Д. Н. Прянишников) и борьбе с засухой (Н. М. Тулайков). Под руководством последнего составлялась новая почвенная карта страны.
Менее значимыми оказались достижения 30-х гг. в гуманитарной и художественной сфере. Литература, искусство, кино переживали процесс организационной и идейной унификации. Идеология «социалистического наступления» характеризовалась свертыванием многообразия процессов духовной жизни, присущих 20-м гг., и утверждением монополизма, вождизма и культового сознания. В апреле 1932 г. ЦК партии принял постановление о перестройке литературнохудожественных организаций, призванное преодолеть их раздробленность, кружковую замкнутость и «отрыв от политических задач современности». В литературе и искусстве насильственно насаждался «творческий» метод «социалистического реализма», который требовал изображать действительность в «социалистической перспективе» и превращал деятелей литературы и искусства в апологетов социализма.
Многие произведения, созданные в традициях «социалистического реализма», проникнуты духом вульгарной политизации, классовой вражды и ненависти. Однако разнообразие приемов художественного творчества в рамках единого метода, творческий талант позволяли создавать масштабные художественные произведения, навсегда вошедшие в золотой фонд литературы, музыки, кинематографии, живописи, оказавшие огромное воздействие на общество и формирующие в нем новые идеалы, интересы, потребности, стандарты, стереотипы поведения.
