学校以国家重大战略需求为先导，强化基础性、前瞻性和战略高技术研究，引导和支持创新要素向关键瓶颈技术汇聚、与产学研用深度融合，打造顶级创新平台和一流科研团队，科研总量不断扩大，科研经费人均位居全国高校第一。有1个国家实验室——航空科学与技术国家实验室（筹），9个国家级重点实验室，4个国家级工程研究中心，3个北京市高精尖创新中心，70余个省部级重点实验室；有8个国家自然科学基金委创新研究群体，12个教育部创新团队。学校突出自主创新，强化协同创新，积极搭建国家级创新平台，组建大团队，承担重大科研项目，重大科技成果不断涌现。建校60余年来，北航创造了40多项国内第一的科研成果，在尖端技术研究领域始终居于国内高校前列。