Kismet在MIT博物馆
近一个世纪来的发展，麻省理工学院已经发展成全世界极为重要的高科技知识殿堂及研发基地。因为二战和冷战，美国政府在自然及工程科学上大量投资，使得MIT在这段时间内迅速发展；过去50多年麻省理工也为美国政府制造许多威力极大的高科技武器。20世纪MIT最主要的成就是由杰·弗里斯特领导的旋风工程，其制造出了世界上第一台能够实时处理资料的“旋风电脑”，并发明了磁芯存储器。这为个人电脑的发展做出了历史性的贡献。而在1980年代，麻省理工大力帮助美国政府研发B-2幽灵隐形战略轰炸机，显示出先进的“精确饱和攻击”能力。麻省理工就此赢得“战争学府”之美誉。
2006年，麻省理工学院研究人员以病毒建造电池，2006年度美国高等学府捐赠基金回报排名榜，此次麻省理工学院脱颖而出，以23%的回报率力压排名第2的耶鲁大学，名列全美能力最高的大学捐赠基金。另外，麻省理工也研发出了世界上第一个有人类感情的机器人Kismet。一个2007年最新的报告指出麻省理工学院在对近代科学“革命”的贡献目前领先世界第一，是目前21世纪培养诺贝尔奖得主最多的大学（过去六年共16位得主）；同一份报告指出，哈佛大学对科学研究的贡献已在近年来衰弱了许多，而且哈佛传统的教学方法在本世纪已跟不上麻省理工的先端高科技教法。
2007年1月，一位麻省理工生物系教授发现了一组最新的核糖核酸（RNA）纲，这对于未来基因的组合来说是一个重大的突破。2007年4月，麻省理工电机系的一研究队发明了不用电池就能使用的笔记本电脑，预计在不久的将来将会轰动整个电子市场。2007年5月，麻省理工一组太空科学研究队发现了宇宙中最热的行星(2040℃）。2007年6月，麻省理工学院宣布，他们已经运用电磁共振技术，不须使用电线，就能隔空传输电力，让一颗六十瓦的灯泡发光。这意味手机、笔记型电脑等小家电，未来可以无线充电，无须使用电池或充电插座。
2009年，麻省理工学院教授Daniela Rus、研究员刘欢等人研制出一种机器人，能为小西红柿浇水、采摘和播种；研究人员表示，这种机器人技术将得到进一步完善，有朝一日成为居民家中的机器人园丁。
机器人Kismet
2009年10月23日为配合提升美国经济及应对金融危机的国策——新能源革命，美国总统奥巴马在拿到诺贝尔和平奖后便亲临麻省理工考察并做了动员演讲，再次凸显麻省理工在美国及世界上引领新技术浪潮的领导地位。
还在十九世纪的九十年代，MIT的教师就首先研究并奠定了粮食热辐射存贮的现代科学基础。
1900年，美国的第一个物理化学实验室首先在MIT建立。
科学研究
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1923年，诺伯特·维纳，在他的“微分空间”的论文中，建立了现代随机过程的教学基础，这是在控制理论、滤波器、预测预报理论等方面已被广泛应用的理论。后来，他将这些成果和自己后来研究的信息与通讯过程等一并辑成一本里程碑式的著作《控制论》。
1925年，凡立瓦·布什即已开始研究模拟计算机，1940年，就领先研制出了18阶的微分解析器，并在多篇论文中，指出了研究数学技术的主要方案，这一方案，虽然因第二次世界大战而中断，但仍旧可以确认布什是最早研究计算机的先驱者之一。
1934年，哈罗德·伊格尔顿和肯尼斯·格尔少森设计了一种电子线路并发明了特殊的气体放电管，使得高速摄影和闪频观察器的设计成为可能；在后来的一此年代里，依格尔顿真的开发出电子闪光设备和深水摄影的技术。
1934年，MIT研制出了百万伏的电子静电X射线发生器，这是一种可以广泛用于癌肿治疗的的设备。还在30年代，莫里斯·柯亨就着手研究金属的原子和分子结构，这是一桩能导致研究和生产高强材料的工作。1937年，琼·切普曼开始了领先25年的钢铁生产的研究，直到1962年的时候，人们才弄清楚钢铁生产中复杂的化学反应，其结果是，现在钢的生产可以因此掌握精确的化学组合而大量进行。
1946年，MIT就开始进行了低温物理学的广泛实验研究。
1947年，柏翠克·赫莱领先开始了确定地壳年龄和起源的研究，他的研究，由于与地球板块理论有密切的关系而被广泛承认。1950年，杰·弗里斯特发明了磁芯存储器，使得高速的数值计算机旋风计算机得以真正运转，并成为美国半自动地面防空警备系统的关键设备。
1951年，余·温·李和杰罗姆·维斯勒，在信号检测和分析方面，开发和应用了自相关方法，这项成果可以用于探测雷达信号自月球返回地面的种种科学试验，并且仍是目前进行远距离通讯，包括进行空间探索的主要方法。同年，马丁·斗茨发现了电子偶素，一种由边界电子和正电子组成的原子系统，这一发现在凝聚态物理学、生物学和医学方面都有十分重要的应用。
1957年，经过九年的研究，琼·锡汗首次完成了盘尼西林的化学合成。同年，随着《句法结构学》一书的出版，罗姆·乔斯基促进了人们对说话者掌握语言用词造句和理解句子的词汇的能力的了解，这一成就，被认为是20世纪语言学的最主要的成就之一。
1958年，弗农·英格拉姆完成了证实个别基因缺陷是引起血红蛋白分子变态和伴随镰形血球性贫血的原因的工作。同年，布鲁诺·罗西和希尔伯特·布里奇开创的空间研究课题，直接导致发现X射线，并且首次实测太阳风。
1959年，杰罗姆·莱蒂文的关于感觉和动物行为的研究，导致发现了“特性探子”，对人们了解直观感觉过程提供了关键性的阐释，同年，琼·麦卡锡制订了LISP语言，这是一种进行人工智能研究的主要语言。
1970年，戴维·马尔开创了对脑功能的计算技术、生物学和心理学的综合性研究局面，他的杰作——《视觉：人类视觉信息的反映和过程的计算研究》（
Vision: A computational investigation into the human representation and processing of visual information(ISBN 0-7167-1567-8））
1974年，诺尔曼·列文森对数学中最难也是最著名的问题之一黎曼猜测，取得了求解的实破性进展。
1975年，丹尼尔·麦克法登大大推进了人们对投入产出比与生产产量之间的关系的认识和了解。同年，劳伦斯·杨利用国家航空宇航局的空间运载器，领先完成了人类失重反应的研究，这项研究一直延续到80年代中期，使人们基本上掌握了运动病的问题。
70年代后半期，MIT的科学家发明了第一个可实际使用的公共保密键系统，它对计算机的任何一对用户之间进行保密性交流提供了方便；他们还将雷达技术运用于空间飞行器的各种试验，研究了致癌基因使细胞生长失控的过程。
80年代初，MIT发明的一种有机合成方法，在医药、工业和农业化学方面都有极重要的实践意义；还产生出了毫微微秒（10-15）级的持续时间的光脉冲，这在信息与数据处理过程中有重要的应用；还发明了一种绘制人类基因图的方法。
1985年，马丁·魏泽曼，建立了一种基于“利益分享”原则的“伙伴经济”理论，引起了英格兰和其它欧洲国家的极大兴趣。
同时，哈里·戛托斯和他的学生制造了第一种半绝缘材料：铟的磷化物，这种材料的研制成功，对于电子工业开创了一个广阔的发展应用前景。
1986年，史蒂芬·本顿和他的学生在MIT的材料实验室，发明了一种全息照相术，这在医疗、设计和通讯方面都会产生积极的影响。
