Уже в 1918—21 были созданы первые научно-исследовательские институты и лаборатории: центральная станция по контролю над сыворотками и вакцинами, Саратовский институт «Микроб», Крымский институт эпидемиологии, микробиологии и санитарии, химико-фармацевтический, кожно-венерологический, рентгенологический и радиологический институты и т. д. Стали издаваться новые медицинские газеты и журналы, труды Бехтерева, Н. П. Кравкова и других ведущих учёных. В 1921 принято подписанное В. И. Лениным постановление СНК «Об условиях, обеспечивающих научную работу академика И. П. Павлова и его сотрудников» — яркий пример заботы о нуждах учёных. В 1920 открыт Государственный институт народного здравоохранения (ГИНЗ) — первое научно-исследовательское учреждение, предназначенное для комплексных исследований, в состав которого наряду с институтами, решавшими проблемы практического здравоохранения (например, возглавлявшийся Л. А. Тарасовичем институт контроля вакцин и сывороток), входили институты теоретического профиля, возглавляемые выдающимися учёными: Н. К. Кольцовым (экспериментальной биологии), А. Н. Бахом (биохимии), В. А. Барыкиным (микробиологии).
В 20-е и 30-е гг. Советское правительство находило средства для открытия новых научно-исследовательских институтов, в частности институтов глазных болезней в Казани (1922), охраны материнства и младенчества (1922), социальной гигиены, профессиональных заболеваний (1921) в Москве, травматологии (1921), хирургической невропатологии (1926), эпидемиологии и микробиологии им. Пастера (1924) в Ленинграде, охраны труда (1925) в Москве, Института им. Пастера в Минске (1925), института курортологии (1926), первого в мире Института переливания крови (1926), Института по изучению мозга (1927) в Москве и др. В 1932 создан Всесоюзный институт экспериментальной медицины им. А. М. Горького (ВИЭМ) в Москве, перед которым были поставлены задачи развития медицины как науки; комплексного изучения человеческого организма, изыскания новых методов исследования, лечения и профилактики болезней на основе достижений биологии, физики и химии.
К 1941 насчитывалось 233 медицинских научно-исследовательских института (в т. ч. многие — в союзных республиках, получивших базу для успешного развития медицинской науки и подготовки национальных научных кадров) и около 20 тыс. научных работников.
Великая Отечеств. война 1941—45 явилась серьёзным испытанием для медицинской науки, которая успешно решала возникшие научно-практические задачи и внесла существенный вклад в победу советского народа. Выдающееся достижение военной медицины — разработка системы медицинского обеспечения войск, этапного лечения (Е. И. Смирнов) и санитарно-противоэпидемического обслуживания действующей армии (Т. Е. Болдырев, Ф. Г. Кротков и др.). Большое значение имели работы по патологии и хирургическим методам лечения ран и раневых осложнений; по проблемам переливания крови (С. И. Спасокукоцкий, С. С. Юдин, А. Н. Филатов, В. Н. Шамов), шока (И. Р. Петров и др.) и мн. др. Больших успехов достигла восстановит. хирургия (Н. Н. Бурденко, Н. А. Богораз, Ю. Ю. Джанелидзе и др.). Терапевты изучали болезни, отличавшиеся особым течением или участившиеся в условиях войны, такие, как алиментарная дистрофия, витаминная недостаточность, гипертоническая болезнь, нефрит и др.
В эти годы (1944) была создана Академия медицинских наук СССР (АМН), которая наряду с координацией актуальных для военного времени исследований сразу же приступила к планированию и разработке важнейших медицинских проблем предстоящего восстановительного периода. В 1975 АМН СССР объединяла 40 научно-исследовательских учреждений. В СССР сложилась система координации научных медицинских исследований, которую осуществляют научные советы и проблемные комиссии АМН, создаваемые на базе ведущих научно-исследовательских учреждений. На академию возложены общее планирование, координация, оценка результатов и контроль за проведением научных медицинских исследований по проблемам союзного значения. Учёный медицинский совет Министерства здравоохранения СССР, работая в тесном контакте с АМН, осуществляет методическое руководство внедрением достижений медицинской науки в практику здравоохранения.
Советская медицинская наука развивается на основе использования новейших достижений естествознания и техники, продолжая и развивая лучшие традиции русской медицины. За годы Советской власти создана материально-техническая база медицинской науки.
Медицинским исследованиям способствует разветвленная организация научных обществ, широкая публикация результатов научных исследований. В 1974 функционировали 35 всесоюзных научных медицинских обществ и сотни республиканских и городских, издавались 90 медицинских журналов. Выпущены 2 издание Большой медицинской и других медицинских энциклопедий общим тиражом более 7 млн. экземпляров Рост числа научно-исследовательских учреждений и научных кадров способствовал достижениям медицинской науки, получившим мировое признание.
Дальнейшие успехи медицинской науки тесно связаны с исследованиями по фундаментальным проблемам биологии и медицины с применением новых методов: рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии, меченых радиоактивных соединений, кибернетических систем и т. д. Технический прогресс создал предпосылки для использования в диагностике и лечении заболеваний мозга тончайших приёмов, ранее возможных лишь в условиях физиологического эксперимента. Применение математических методов, электронной вычислительной техники для исследования физиологических явлений позволило, наряду с решением ряда практических задач, поэтапно изучать механизмы нервных и психических явлений у человека. Применение новых приборов и аппаратов высокой разрешающей способности и точности с автоматического регистрацией во много раз ускоряет темпы исследований и позволяет глубже познавать сущность и закономерности физиологических и патологических процессов в организме, разрабатывать и применять новейшие методы диагностики и лечения.
Гигиена, эпидемиология и микробиология. Профилактическая направленность советской медицины нашла выражение, прежде всего в развитии гигиенической науки, в частности социальной гигиены. Её выдающиеся представители Н. А. Семашко, З. П. Соловьев, В. А. Обух и др., основываясь на марксистском положении о ведущей роли социальных условий в возникновении и предупреждении заболеваний и претворяя в жизнь указания В. И. Ленина, разработали в 20-е гг. теоретические основы советского здравоохранения и наметили мероприятия, направленные на сохранение и улучшение здоровья населения.
Возросшие задачи и усложнение методов исследования обусловили дифференциацию гигиены. Исследования по вопросам гигиены воды и водоснабжения, очистки населённых мест и др. легли в основу законодательства об охране водоёмов, воздуха, почвы от загрязнений и разработки санитарных нормативов качества питьевой воды, планировки городов и проектирования промышленных предприятий (Г. В. Хлопин, А. Н. Сысин и др.). Изучение влияния производств. факторов на здоровье человека позволило установить гигиенические нормы и предельно допустимые концентрации ядовитых веществ в различных средах, а также нормы уровней шума и вибрации и т. д. Разработана система государственных мероприятий, обеспечивающих благоприятные для здоровья условия труда и снижение профессиональной заболеваемости (А. А. Летавет и др.). Интенсификация сельского хозяйства потребовала выделения гигиены села в самостоятельную научную проблему. Обоснованы гигиенические требования к условиям труда механизаторов и других сельскохозяйственных рабочих, к санитарному благоустройству сельских населённых мест. Исследования действия ядохимикатов позволили регламентировать условия и возможности их применения. В трудах М. Н. Шатерникова, П. Н. Диатроптова, О. П. Молчановой, А. А. Покровского и др. научно обоснованы рациональные нормы питания для различных групп населения, разработаны теория и принципы сбалансированного питания.