通过资助支持研究
基金会资助大学及其他研究机构开展基础科学和工程研究，也支持面向实际用途的研究。研究者提出项目，基金会通过专业评议作出资助安排；它的角色主要是提供经费和研究条件。
参考：[1]
共同使用的研究设施
NSF支持地面望远镜、超级计算机、极地研究站和长期生态观测等设施。1956年，它开始资助美国国家射电天文台等天文学项目，使大型仪器能够服务于多个机构的研究者。
人才培养与组织
除研究项目外，基金会支持不同阶段的科学教育和训练，1952年启动研究生研究奖学金项目。主任和国家科学委员会共同参与机构长期规划，学术界研究者也可到基金会临时担任项目主管。