Дослідження найвищого ґатунку здійснюються в сотнях наукових інститутів, об’єднаних у таких організаціях, як Співтовариство імені Гельмгольца, Товариство імені Фраунгофера або Співтовариство імені Лейбніца. Саме в позауніверситетських дослідних інститутах визначні науковці мають такі оптимальні умови для праці, які можуть запропонувати лише небагато установ у всьому світі. Тут працюють найпродуктивніші німецькі дослідники, з’являються найоригінальніші публікації. Особливо це стосується 77 Інститутів імені Макса Планка (ІМП). Чи йдеться про пошук води на Марсі, чи здійснюється дослідження людського геному або поведінки людини – повсюди, де розробляється наукова цілина, задіяні Інститути імені Макса Планка. 17 Нобелівських премій і багато інших міжнародних нагород завоювали науковці ІМП після заснування товариства у 1948 році. 2007 року Нобелівську премію з хімії присуджено директору ІМП Ґергарду Ертлю. Привабливість Товариства імені Макса Планка полягає в його розумінні дослідництва: інститути, що входять до його складу, самостійно визначають всю тематику, одержують найкращі умови для праці та вільні у виборі своїх співробітників. Стати директором Інституту імені Макса Планка – вершина кар’єри для багатьох учених.
Що рідко буває в Товаристві імені Макса Планка, життєво необхідне для інститутів Товариства імені Фраунгофера: тісна співпраця з промисловістю. Понад 80 науково-дослідних закладів проводять прикладні дослідження, передусім у галузі інженерних наук. Експерти Товариства імені Фраунгофера однією ногою стоять у лабораторії, а іншою – у фабричному цеху, бо замовлення їм надходять, як правило, від підприємств, власниками яких є переважно середній клас.
86 інститутів Співтовариства імені Лейбніца ведуть перед не лише у природничих науках, але й роблять важливий наголос на гуманітарних, соціальних та економічних науках. Інститут дослідження економіки «ifo», який регулярно оприлюднює індекс підприємницького клімату, належить до цього об’єднання так само, як і Німецький музей у Мюнхені – один з найзначніших у світі природничо-технічних музеїв, Інститут тропічної медицини імені Бернгарда Нохта в Гамбурґу або Інститут німецької мови в Маннгаймі, який веде наукове спостереження за розвитком німецької мови.
Під дахом Співтовариства імені Гельмгольца об’єднані 16 німецьких науково-дослідних закладів високих технологій – великі, часто екстремально дорогі установи, відомі в усьому світі, як, наприклад, Товариство досліджень важких іонів (ТДВІ), Німецький центр ракових досліджень (НЦРД), Німецький електронний синхротрон у Гамбурґу (НЕС) чи Інститут полярних і морських досліджень імені Альфреда Веґенера. Щороку інститути імені Гельмгольца приваблюють тисячі зарубіжних дослідників, які користуються інколи навіть єдиним у світі унікальним обладнанням для фізичних чи медичних експериментів.
Наукові дослідження – важливий ключ до інновацій, а інновації – мотор зростання. Тому цілеспрямованою підтримкою Федеральний уряд прагне просунути науку й дослідження вперед. З 2010 і до 2013 року федеральні кошти в дослідження та розвиток освіти мають зрости на 12 мільярдів євро. Мета полягає в тому, щоб щонайпізніше в 2015 році в цю галузь спрямовувалися десять відсотків внутрішнього валового продукту.