Успехи первого послевоенного десятилетия обеспечили развертывание со второй половины 1950-х гг. научно-технической революции. Ее сущность заключается в качественном изменении производительных сил на основе преобразования науки в ведущий фактор производства, непосредственную производительную силу, постепенном переходе от машинного к автоматизированному производству.
Базой научно-технического прогресса в СССР стал высокий уровень науки. В конце 1950-х гг. советская наука достигла значительных результатов в ряде фундаментальных и прикладных исследований, в том числе в отрасли полупроводников, электронно-вычислительных машин. Это позволило осуществить запуск первых искусственных спутников Земли, строительство первых в мире атомной электростанции и атомного ледокола, запуск космического корабля с человеком на борту, что стало предметом гордости советских людей.
Особенностью научно-технической революции в БССР являлось быстрое увеличение количества научно-исследовательских учреждений и общего числа занятых в сфере науки. Высокие темпы развития машиностроительной, металлообрабатывающей и радиотехнической отраслей промышленности Беларуси активизировали исследования в области физико-математических и технических наук. Пуск в 1962 г. атомного реактора в Институте тепло и массообмена АН БССР положил начало ядерным исследованиям в республике. По ряду научных направлений возникли научные школы в отрасли языкознания, теоретической физики, математики, химии, геологии, физиологии, генетики и др., которые получили известность не только в СССР, но и за границей. Результаты некоторых исследований были признаны научными открытиями.
Еще одной особенностью научно-технической революции в БССР стало объединение науки с производством. На предприятиях республики производилась продукция для космической и других наукоемких отраслей промышленности СССР.