美國勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory），是美國最杰出的國家實驗室之一，是全球最頂尖的實驗室之一。截止2015年，與該實驗室相關的13個科學家及組織獲得諾貝爾獎、13位科學家獲得美國國家科學獎章、70位科學家成為美國國家科學院院士、18位工程師成為美國國家工程院院士、3位科學家被選入醫學研究所等。實驗室還培養了數千名專業人員，推動著全美和其它地區的技術革新。

加州大學洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory），創建于1943年，曾云集大批世界頂尖科學家。其建立者包括“原子彈之父”奧本海默、諾貝爾物理獎得主歐內斯特·勞倫斯、“氫彈之父”愛德華·泰勒等，發明了世界上第一顆原子彈和第一顆氫彈。如今，該實驗室的研究工作分為兩大類，一類是武器研究，另一類是非武器研究。

麻省理工學院林肯實驗室（Lincoln Laboratory），創建于1951年，由麻省理工學院負責運行、管理，現為全球十大頂級實驗室之一。自1951年成立以來，林肯實驗室開發的技術，不僅改變并影響了美國科學界和工業界，還推動了世界科技的進步。林肯實驗室注重人才投資，每年都會開設內部課程，對員工進行新技術領域的教育，還會推出一些有競爭力的項目，為他們攻讀研究生學位提供資金。

美國橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory），創建于1943年，是美國最多樣化的綜合性國家實驗室，全球著名的實驗室。其原稱為克林頓實驗室（Clinton Laboratories）， 成立之初的任務是開發分離鈾同位素所需的技術，為生產世界上第一顆原子彈作出貢獻。截至 2024 年，其共有超6000名員工，包括100多個學科的科學家和工程師。

英國國家物理實驗室（National Physical Laboratory），創建于1900年，是英國國家測量基準研究中心、英國最大的應用物理研究組織。實驗室的研發工作為許多科學學科的進步作出了貢獻，包括20世紀40年代后期和50年代早期計算機的發展、1955年第一個精確原子鐘的建造。實驗室與全國工業、政府各部門、商業機構有著廣泛的日常聯系，對外則作為國家代表機構，與各國際組織、各國計量中心聯系。

歐洲核子研究組織（European Organization for Nuclear Research），成立于1954年9月29日，是世界上最大型的粒子物理學實驗室，也是萬維網的發源地。幾十年來，其先后建成了質子同步回旋加速器、質子同步加速器、交叉儲存環（ISP）、超質子同步加速器（SPS）、大型正負電子對撞機（LEP），并擁有全球最大的氫氣泡室（BEBL）。在粒子物理研究領域取得了一系列舉世矚目的成就。

貝爾實驗室（Alcatel-Lucent Bell Labs）是20世紀人類最偉大的實驗室之一，是世界上最好的實驗室之一。這個實驗室里，走出過15位諾貝爾獎科學家，誕生了3萬多件專利。全世界人民耳熟能詳的太陽能電池、發光二極管、通信衛星、晶體管、激光器、數字交換機、電子數字計算機、C語言等發明，都誕生于此。貝爾實驗室堪稱是現代科技的搖籃。

冷泉港實驗室（The Cold Spring Harbor Laboratory），成立于1890年，主要研究癌癥、神經生物學、植物遺傳學、基因組學以及生物信息學，主要成就是在分子生物學領域，現位居世界頂級實驗室排名榜前十。實驗室負責人詹姆斯·杜威·沃森，是DNA雙螺旋結構圖的發現者之一，被稱為DNA之父；同時他也是“國際人類基因組計劃”的倡導者和實施者。

美國布魯克海文國家實驗室（Brookhaven National Laboratory），成立于1947年，曾取得多項令世界矚目的重大成果，并數次獲得諾貝爾獎，已成為世界著名的大型綜合性科學研究基地。楊振寧和李政道1956年在該實驗室工作期間，成功地解釋了在COSMOTRON加速器上所做粒子衰變實驗的結果，發現弱相互作用中宇稱不守恒，榮獲1957年諾貝爾物理獎。

美國阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory），成立于1946年，是美國最大的科學與工程研究實驗室之一，全球十大頂級實驗室之一，現在隸屬于美國能源部和芝加哥大學。Maigoo小編獲悉，諾貝爾物理學獎得主費米于1942年在此領導小組，建立了人類第一臺可控核反應堆“芝加哥一號堆”，完成了曼哈頓計劃的重要一環，使人類從此邁入原子能時代。