Chương trình tài trợ NCCB do NAFOSTED tài trợ được triển khai từ năm 2009, gồm 2 lĩnh vực KHTN&KT và KHXH&NV. Đây là chương trình tài trợ có quy mô lớn nhất của Quỹ (về số lượng đề tài và kinh phí tài trợ). Tính đến nay, Quỹ đã tài trợ hơn 3.000 đề tài NCCB với sự tham gia của khoảng gần 15.000 lượt nhà khoa học. Mỗi năm, Quỹ tài trợ cho khoảng 300-350 đề tài với kinh phí trung bình từ 850-900 tr/đề tài, thời gian thực hiện tối đa 36 tháng. Tài trợ NCCB của Quỹ có đóng góp quan trọng trong việc nâng cao chất lượng nghiên cứu khoa học của Việt Nam theo hướng hội nhập quốc tế, qua đó phát triển nguồn nhân lực và mạng lưới nghiên cứu khoa học và công nghệ trình độ cao của quốc gia.

Năm 2021 đại diện các Hội đồng khoa học ngành trong lĩnh vực KHTN&KT kiến nghị Quỹ duy trì tài trợ mới NCCB hàng năm, chú trọng nâng cao chất lượng nghiên cứu, phát triển các nhóm nghiên cứu mạnh, đảm bảo liêm chính học thuật và đạo đức nghiên cứu.