Ottersen var bestyrer for Anatomisk institutt 1997–1999, prodekanus for forskning ved Det medisinske fakultet 2000–2002 og var leder for Senter for molekylærbiologi og nevrovitenskap fra 2002 til 2009. Ottersen har ledet en av Universitetet i Oslos tverrvitenskapelige satsinger (EMBIO) og et av Forskningsrådets store programmer (FUGE) og har koordinert to prosjekter under EUs rammeprogram. Han har også vært leder for et nordisk senter for fremragende forskning i molekylærbiologi. Han var sjefredaktør for tidsskriftet fra 2006 til 2009.