ロスアラモス国立研究所
第二次世界大戦後は、ソビエト社会主義共和国連邦の脅威に対抗するため、エドワード・テラーらが水素爆弾の開発を行ったが、オッペンハイマーらは原子爆弾の廃絶を訴え、マンハッタン計画を推進した科学者たちはテラー派とオッペンハイマー派に分かれ、激しく対立した。テラー派はローレンス・リバモア国立研究所を設立したうえ、赤狩りを利用してオッペンハイマーを失脚させた。ロスアラモスは冷戦期においても核開発競争や戦略防衛構想の中心であり続け、軍事研究におけるロスアラモスの圧倒的優位が東側陣営の軍事費増大を通じて経済基盤の疲弊を引き起こし、冷戦終結の一因となったと言われている。
本研究所に関係する他研究所として、サンディア国立研究所は本研究所のエンジニア部門(Z部門)が独立したものであり、ローレンス・リバモア国立研究所は本研究所と競合させることを目的として1952年に設立されたものである。複雑系の研究で有名なサンタフェ研究所は本研究所の科学者らによって設立された。
1999年には本研究所に勤務していた台湾系アメリカ人科学者李文和(英語版)が中華人民共和国のスパイとして起訴される事件が起こり、その後も放射性物質の厳重な管理を怠ったり、機密情報を収めたディスクを紛失したりするなどの不祥事を続けざまに引き起こしたため、2004年7月16日に活動を一時停止した。