1947 માં કેમ્બ્રિજથી સ્વતંત્ર ભારત પરત ફર્યા પછી, તેમણે અમદાવાદમાં ઘર નજીક એક સંશોધન સંસ્થાને સમાપ્ત કરવા માટે પોતાના પરિવાર અને મિત્રો દ્વારા સંચાલિત ચેરિટેબલ ટ્રસ્ટને પ્રોત્સાહન આપ્યું. આમ, વિક્રમ સારાભાઈએ 11 નવેમ્બર, 1947 ના રોજ અમદાવાદમાં ફિઝિકલ રિસર્ચ લેબોરેટરી (પીએલએલ) ની સ્થાપના કરી હતી. તે સમયે તેઓ માત્ર 28 હતા. સરાભાઈ સર્જક અને સંસ્થાનો ખેડૂત હતા અને તે દિશામાં પ્રથમ પગલું હતું. વિક્રમ સારાભાઈએ 1966-19 71 ના પીએલએલની સેવા આપી હતી.