国家科技进步奖于1985年设立，自设立初至1999年间，共评出特等奖56项，包括1985年南京长江大桥、1992年大瑶山铁路隧道和1997年秦山核电等重大项目。在1999年国务院发布了《国家科学技术奖励条例》后，国家科技奖励制度进行了改革，一个重要变化就是国家科技进步特等奖的评选标准更加严格，特等奖基本都面向国家重大的科技工程。
1985年度：
原子弹的突破和武器化
氢弹的突破及武器化
我国第一艘核潜艇的研究设计(091)
固体潜地导弹及潜艇水下发射（巨浪一号）
液体地地战略武器及运载火箭
长征三号运载火箭 “尖兵一号”返回型卫星和“东方红一号”卫星
“东方红二号”试验通信卫星及微波测控系统
现代国防试验中的动态光学观测及测量技术 导弹、卫星无线电测控系统
远望号航天综合测量船 向阳红10号远洋调查船
战时特种武器伤害的医学防护 69-2中型坦克
强5及其改进改型飞机
歼8型和歼8Ⅰ型飞机
顺丁橡胶的工业化生产技术
葛洲坝二、三江工程及其水电机组
南京长江大桥建桥技术
在复杂地质、险峻山区修建成昆铁路新技术
焦家式新类型金矿的发现及其突出的找矿效果
大庆油田长期高产稳产的注水开发技术
渤海湾盆地复式油气聚集区（带）勘探理论与实践研究
1986年度： 无
1987年度：
长江中下游铜硫金银资源重大发现与个旧—大厂锡矿成矿条件、找矿方法及远景
气体引爆弹装置的突破(气体助爆初级)
红箭-8反坦克导弹
亿次巨型计算机系统
1988年度：
宝钢一期工程施工新技术
包兰线沙坡头地段铁路治沙防护体系的建立
YJ-8反舰导弹研制
1989年度：
金川资源综合利用
千万吨级大型露天矿成套设备
“中子弹装置的突破”
1990年度：
北京正负电子对撞机
武钢一米七轧机系统新技术开发与创新
定向井、丛式钻井技术研究
返回式摄影定位卫星（尖兵一号甲）
红二乙A地空导弹武器系统
1991年度：
长征四号甲运载火箭
1992年度：
大瑶山铁路隧道
兖州矿区建设施工技术
红旗七号地空导弹武器系统
1993年度：
黄淮海平原中低产地区综合治理的研究与开发
十亿次巨型计算机系统
1994年度： 无
1995年度：
宝钢生产系统的优化技术
核武器的一种新原理突破
1996年度：
大庆油田高含水期“稳油控水”系统工程
ABT生根粉系列的推广
092型导弹核潜艇的设计和制造
1997年度：
秦山30万千瓦核电厂设计与建造
连续气源航空发动机高空模拟试车台
1998年度：
长征三号甲、长征三号乙运载火箭
“8911”工程（空中加油）
神威Ⅰ高性能计算机
1999年度：
歼轰-7 歼击轰炸机
052新型导弹驱逐舰（112/113舰）
从1999年以后，这个奖的档次已经大幅提高，宁缺毋滥，至今已有四年空缺。
2000年度： 空缺
2001年度： 空缺
2002年度： 空缺
2003年度：
中国载人航天工程
2004年度：
东风31导弹武器系统
2005年度： 空缺
2006年度：
歼十飞机工程
2007年度：
红旗9号导弹武器系统工程（9409工程）
2008年度：
青藏铁路工程
长剑系列陆基、空射巡航导弹武器系统
导弹反卫系统（805工程）
2009年度：
绕月探测工程
第三代常规动力潜艇项目 “1110工程”
2010年度：
大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术
KJ-2000预警指挥机
全军一体化指挥平台
2011年度：
“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”
2012年度：
“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”
“特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用”
“嫦娥二号工程”
2013年度：
“两系法杂交水稻技术研究与应用”
“载人航天空间交会对接工程”
"DF-21D "
2014年度：
981超深水半潜式钻井平台研发与应用
天河一号
卫星遥感侦察系统？
2015年度：
高效环保芳烃成套技术及应用
京沪高速铁路工程
2016年度
天基全球实时视频监控系统？
