理化学研究所
湯川秀樹
朝永振一郎
利根川進
鈴木梅太郎
寺田寅彦
中谷宇吉郎
長岡半太郎
嵯峨根遼吉
池田菊苗
本多光太郎
仁科芳雄
菊池正士
竹市雅俊
小室哲哉
小保方晴子他
フロンティア研究システムは次世代研究のための先端的研究を行う部門として設置。基本的には、大学及び産業界とのコラボレーションによって、研究テーマが設定される。COEプログラムと同様にして、時限付きでプロジェクトが進行して、成果等によって評価され、研究継続か中止かの判断が行われる。現在のところ、後者の中止の判断はない。
2007年より企業などと連携したセンターを設置できるようになり、理研BSI-オリンパス連携センター(オリンパスとの連携、2007年6月設置)や理研-東海ゴム人間共存ロボット連携センター(RTC、東海ゴム工業との連携、2007年8月設置)などが設置されている。
フロンティア研究センターはグループディレクター制を採用しており、グループディレクターを中心にして、研究プログラムの複数年次に渡る研究が行われている。グループディレクター制とは、任期付きの教授のようなものであるが、21世紀COEプログラムのように人事権、及び予算権を持つ。
科学技術庁所管の特殊法人であったため、主に産業界との連携を重視。そのため、グループディレクターとは理化学研究所において実施する研究開発のプロジェクトマネージャー的な存在である。
グループディレクターがプロジェクトマネージャーならば、プログラムディレクターはプロジェクトリーダである。グループディレクターを補佐する、複数のプロジェクトリーダーが所属し、各専門別研究テーマを遂行する。
また、GRAPE-DRの兄弟機であるProtein Explorerが稼動中。 生命医科学研究センター 生命機能科学研究センター 環境資源科学研究センター 計算科学研究センター
けいはんな学研都市精華・西木津地区内(京都府相楽郡精華町、京都府木津川市) 革新知能統合研究センター - 東京都中央区にも拠点を持つ。 バイオリソース研究センター
神戸研究所(兵庫県神戸市) - 京都大学再生医科学研究所などと連携して設置され、発生医学の基礎的研究と再生医学の実用化に向けた研究が行われている。製薬関連の研究も行っており、分子イメージング技術の研究設備を併せ持つ。また、計算科学研究機構-計算科学研究センターにおいて、2012年9月から次世代スーパーコンピュータ「京」を運用中。2019年8月16日に計算資源の共用を終了し、そして8月30日にシャットダウンされた。性能が100倍程度に向上した新しい「次世代のスーパーコンピュータ」富岳(ふがく、英語: Fugaku) に置き換えられ、2021年(令和3年)に本格稼働した 。 生命機能科学研究センター (BDR) 計算科学研究センター (R-CCS)