Estos galardones, que concede el Ministerio de Ciencia e Innovación, tienen como objetivo reconocer el mérito de aquellos investigadores españoles que estén realizando una labor destacada en campos científicos de relevancia internacional, y que contribuyan al avance de la ciencia, al mejor conocimiento del hombre y su convivencia, a la transferencia de tecnología y al progreso de la Humanidad.
Con carácter bienal, se convocan a cinco de las diez categorías instituidas: Premio Nacional de Investigación "Blas Cabrera", para el área de Ciencias físicas, de los materiales y de la Tierra; Premio Nacional de Investigación "Enrique Moles", para el área de Ciencia y tecnología químicas; Premio Nacional de Investigación "Alejandro Malaspina", para el área de Ciencias y tecnologías de los recursos naturales; Premio Nacional de Investigación "Julio Rey Pastor", para el área de Matemáticas y tecnologías de la información y las comunicaciones; Premio Nacional de Investigación "Juan de la Cierva", para el área de Transferencia de tecnología; Premio Nacional de Investigación "Gregorio Marañón", para el área de Medicina; Premio Nacional de Investigación "Santiago Ramón y Cajal", para el área de Biología; Premio Nacional de Investigación "Leonardo Torres Quevedo", para el área de Ingenierías; Premio Nacional de Investigación "Pascual Madoz", para el área de Derecho y Ciencias económicas y sociales; y Premio Nacional de Investigación "Ramón Menéndez Pidal", para el área de Humanidades.