经网络评审组、学科专业评审组、评审委员会和奖励委员会评审，科技部审核，2020年度国家科学技术奖共评选出264个项目、10名科技专家和1个国际组织。其中，国家自然科学奖46项，一等奖2项，二等奖44项；国家技术发明奖61项：一等奖3项，二等奖58项；国家科学技术进步奖157项：特等奖2项，一等奖18项，二等奖137项。有8位外国专家和1个国际组织获中华人民共和国国际科学技术合作奖。分量最重的国家最高科学技术奖颁给了中国航空工业集团有限公司顾诵芬院士和清华大学王大中院士。
顾诵芬，男，1930年2月出生，江苏苏州人，1951年毕业于上海交通大学航空工程系。现任中国航空工业集团有限公司科技委高级顾问、中国航空研究院名誉院长。1991年当选中国科学院学部委员(院士)，1994年当选中国工程院院士。
顾诵芬是我国著名飞机设计大师、飞机空气动力设计奠基人、航空战略科学家。他建立了新中国飞机空气动力学设计体系，开创了我国自主研制歼击机的先河，持续开展航空战略研究，为我国航空科技事业作出了重大贡献。
王大中，男，1935年2月出生，河北昌黎人。1958年毕业于清华大学工程物理系。曾任清华大学核能技术研究所所长、清华大学校长。1993年当选中国科学院院士。
王大中是国际核能领域的著名学者、战略科学家，致力于发展具有固有安全特性的先进核能系统。他带领产学研联合团队实现了我国高温气冷堆技术从跟跑、并跑到领跑的整体发展过程，为我国在先进核能领域逐步走向世界前沿奠定了重要技术基础。