Московская область обладает развитым научным комплексом, имеющим большое значение для страны. По своему научному потенциалу область опережает многие регионы России, уступая лишь Москве и Санкт-Петербургу.
Уже в 1930-х — 1940-х на территории области стали появляться наукограды оборонного профиля — Жуковский (авиационня техника), Климовск (разработка стрелкового оружия), Реутов (ракетное машиностроение), Королёв (космическая техника). Позднее к ним присоединились центры фундаментальных наук — Троицк и Черноголовка (химия и физика), Дубна (ядерная физика). Важнейшим центром биологических исследований является город Пущино.
В Московской области располагаются центры управления полётами космических кораблей (Королёв) и военных спутников (Краснознаменск), а также ряд испытательных полигонов.