総理府の外局として置かれた。総理府原子力局などが母体となり、工業技術院から調査部門、特許庁から発明奨励部門が移管された。初代長官(国務大臣)は正力松太郎氏が務めた。正力氏は読売新聞社社主で、プロ野球読売巨人軍の創設に関わったほか、日本テレビ初代社長を務めた。科技庁は2001年の中央省庁再編で文部省と統合されて文部科学省となった。