עוד בטרם שככו רעמי התותחים של מלחמת העצמאות, ושמואל סמבורסקי (מזכיר המועצה למחקר מדעי ותעשייתי של ממשלת המנדט הבריטי בשנים 1945-1948), פנה לראש הממשלה דאז, דוד בן גוריון, והציע לו להקים מועצה מדעית דומה במסגרת ממשלת ישראל. בראשית ינואר 1949, הורה דוד בן גוריון להקים את המועצה המדעית לישראל, וביקש מסמבורסקי לעמוד בראשה. המועצה נועדה להיות "גוף מייעץ לממשלה בענייני המחקר המדעי לפיתוח אוצרות הארץ, לקידום החקלאות והתעשייה ולשיפור בריאות העם". למועצה נתמנו 18 אנשי מדע ונציגים של מוסדות מדע בארץ, והחלטותיה היו טעונות אישור  מאגף מיוחד  במשרד ראש הממשלה. בן גוריון עמד על כך שיו"ר המועצה יהיה ראש הממשלה וכסגנו יכהן שר החינוך והתרבות. היתה זו דוגמא מוחשית לחשיבות הרבה שייחסה הממשלה כולה לפעילות המדעית, ובייחוד לאמונתו של ראש הממשלה בכוחו של המדע לסייע בפיתוחה  של המדינה הצעירה ובביסוסה. שנים אחר כך, אמר בן גוריון:
"בנין מולדתנו ותרבותנו, לא ייכונו, בלי היות המדע עמוד-התיכון של פעולתנו המשקית, היישובית והחינוכית" (דברים  מישיבת הממשלה, 9 בנובמבר 1952).
ואף שהמחקר הבסיסי (או כפי שקראו לו אז "טהור" היה כבר מפותח למדי במוסדות ההשכלה הגבוהה והמחקר בארץ, צצו אז רק ניצנים ראשונים של מחקר שימושי. וכך נאמר בדו"ח המועצה המדעית לישראל לחמש שנותיה הראשונות, תש"ט-תשי"ד, 1949-1954:
"תעודתה של המועצה המדעית היא לעסוק במחקר מכוון זה, שמטרתו פיתוח משק המדינה.  מחקר זה יכול להיות מכוון גם לפתרון בעית השעה וגם לחקר בעיות הפיתוח בעתיד. משימה זו דורשת פעולות תכנון ותאום מקיפות ביותר. המחקר השימושי עדיין מפגר בישראל לעומת המחקר הטהור והתחום היחיד שבו נעשתה פעולה שיטתית, זה עשרות שנים היה המחקר החקלאי. המחקר המאורגן והמתוכנן בבעיות תעשייתיות ובניצול אוצרות טבע הוא, איפוא גילוי חדש בעיקרו בשדה פעולתנו המדעית." (דו"ח זה  פורסם באמצעות מוסד וייצמן לפרסומים במדעי הטבע והטכנולוגיה (1955).

המועצה המדעית החלה עבודתה בתנופה גדולה. היא מינתה ועדות מומחים בנושאים שונים של המחקר המדעי, מימנה מחקרים שימושיים והקימה מכוני מחקר. המועצה אף יזמה קשירת קשרי מדע בינלאומיים, באמצעות חברות מדעיות ארציות, המסונפות לאיגודים מדעיים בינלאומיים, בייזום הקמתן של נספחויות מדעיות בנציגויותינו במדינות שונות, בהבאת מומחים מחו"ל, לקידום שטחי מחקר שונים בארץ.
ב-1951 הקימה המועצה המדעית את מוסד וייצמן לפרסומים במדעי הטבע והטכנולוגיה. מוסד זה החל את פעולתו בהוצאת רבעון בשפה האנגלית Bulletin of the Research Council of Israel למדעי הטבע, שבו פורסמו עבודות מכל שטחי המחקר בישראל.