國家“十二五”規劃中明確提出，要把北京中關村逐步建設成為具有全球影響力的科技創新中心。《中關村國家自主創新示範區發展規劃綱要（2011-2020年）》明確提出，中關村國家自主創新示範區要秉承面向世界、輻射全國、創新示範、引領未來的宗旨，堅持“深化改革先行區、開放創新引領區、高端要素聚合區、創新創業集聚地、戰略產業策源地”的戰略定位，服務於首都世界城市的建設，力爭用10年時間，建成具有全球影響力的科技創新中心。
到2015年，中關村國家自主創新示範區創新發展的主要目標是：
——初步形成有利於自主創新的體制機制。人才激勵、科技金融、知識產權、技術轉移和產業化、科研院所等方面的體制機制改革取得壹系列重要突破，成功探索出壹系列具有全國示範意義和推廣價值的體制機制及支持政策，重大科技成果的轉化率大幅提高，科技進步對經濟增長的貢獻進壹步增強。
——自主創新能力顯著提升。企業研發投入占總收入比例達到5%，發明專利年授權量比2008年翻壹番，不斷創造重大科技成果，企業技術創新主體地位全面強化，基本建成具有全球影響力的知識創造中心和技術創新中心。
——中關村人才特區基本建成。建立並完善人才“選得準、引得進、留得住、用得好”的機制和環境，集聚5萬名左右高端人才，將中關村建設成為我國人才發展的戰略高地。 ——創新創業高度活躍。不斷產生適應科技經濟發展需求的創新創業新模式；對初創期企業的投資、科技金融繁榮活躍，吸納的全球創業投資規模進入亞太地區前列，成為全球最活躍的創業投資中心之壹；形成具有時代特征和中國特色的良好創新創業文化氛圍。
——產業國際競爭力居世界前列。產業規模進壹步提升，產業結構進壹步優化，掌握壹批產業關鍵核心技術和標準，形成若幹戰略性新興產業集群；培育壹批年銷售收入過500億元的大型企業，湧現出壹大批創新能力強的中小企業。
——創新國際化水平大幅提升。成為全球創新網絡的重要節點，廣泛吸納國際創新資源；國際科技合作和交流更加活躍，形成壹批具有國際影響力的創新交流合作平臺。
到2020年，示範區創新環境更加完善，創新活力顯著增強，創新效率和效益明顯提高，總收入達到10萬億元，在軟件及信息服務、生物醫藥、新能源等領域中形成2-3個擁有技術主導權的產業集群，培育出壹批國際知名品牌和具有較強國際競爭力的跨國企業，形成若幹世界壹流大學和科研機構，培養和聚集壹批優秀創新人才特別是產業領軍人才，成為具有全球影響力的科技創新中心。