Большую работу по размагничиванию боевых кораблей для их защиты от магнитных мин противника провела созданная в 1942 г. Комиссия по научно-техническим военно-морским вопросам, ученым секретарем которой был И. В. Курчатов. В следующем году он переключился на работы по созданию советской атомной бомбы и возглавил специальную лабораторию по расщеплению ядра урана. В ее составе работал и молодой ученый А. Д. Сахаров.
Советские ученые и инженеры обеспечивали прогресс боевой техники вооруженных сил СССР. Танки Т-34, КВ превзошли лучшие немецкие образцы. Реактивные минометы БМ-13 («Катюши»), выпускавшие 16 снарядов, были гораздо эффективнее 10-ствольных немецких минометов. В «борьбу умов» внесли достойный вклад авиаконструкторы. А. С. Яковлев и С. А. Лавочкин конструировали истребители. С. В. Ильюшин создал лучший в мире штурмовик Ил-2, прозванный «летающим танком» и «черной смертью». A. Н. Туполев, H. Н. Поликарпов, В. М. Петляков, B. М. Мясищев проектировали бомбардировщики. В 1942 г. был испытан первый реактивный самолет конструктора В.Ф. Болховитинова, а в конце войны авиаконструкторы А. И. Микоян и М. И. Гуревич создали истребитель МиГ с реактивным ускорителем.
Вторая мировая война была во многом «войной моторов». Большой вклад в победу внесли создатели авиамоторов А. Д. Швецов, В. Я. Климов, А. А. Микулин и др. Ученые сделали максимум, чтобы советские летчики смогли в 1943 г. завоевать господство в воздухе и обеспечить победу на земле.
Большую помощь бойцам оказали медики, в их числе – Т. Е. Болдырев (главный эпидемиолог Советской армии), М. С. Вовси (главный терапевт СА), Ф. Г. Кротков (главный гигиенист CA), Е. И. Смирнов (начальник главного военно-санитарного управления СА). Главный хирург Советской армии академик H. Н. Бурденко, отвечая за научную помощь фронтовой санитарной службе, разработал метод лечения ранений черепа сульфамидными препаратами, который позволил резко, с 65 до 25 %, снизить смертность среди раненых в голову.
Свой вклад в победу внесли и работники общественных наук – историки, философы, юристы, экономисты, этнографы и др. Руководство страны переориентировало их деятельность на пропаганду патриотизма. Это стало мощным средством мобилизации духовных сил народа на борьбу с врагом.
Большой вклад в этот процесс внесла и Русская православная церковь. Уже в первый день войны Патриарший местоблюститель, митрополит Московский и Коломенский Сергий обратился с посланием к прихожанам. В нем, в частности, отмечалось: «Но не первый раз приходится русскому народу выдерживать такие испытания. С Божиею помощью и на сей раз он развеет в прах фашистскую вражескую силу. Наши предки не падали духом и при худшем положении, потому что помнили не о личных опасностях и выгодах, а о священном своем долге перед Родиной и верой и выходили победителями. Не посрамим же их славного имени и мы – православные, родные им и по плоти и по вере. Отечество защищается оружием и общим народным подвигом, общей готовностью служить Отечеству в тяжкий час испытания всем, чем каждый может. Тут есть дело рабочим, крестьянам, ученым, женщинам и мужчинам, юношам и старикам. Всякий может и должен внести в общий подвиг свою долю труда, заботы и искусства».
Руководство страны оценило подвижничество церкви. Началась постепенная нормализация отношений между нею и государством. В стране прекратилась антирелигиозная пропаганда, перестали выходить журналы «Безбожник», «Антирелигиозник» и др. 8 сентября 1943 г. состоялась историческая встреча Сталина с митрополитами Сергием, Алексием, Николаем. Вскоре после нее в стране была восстановлена патриархия. Патриархом Московским и всея Руси стал Сергий. 12 сентября архиерейский собор, созванный для избрания патриарха, обратился к христианам всего мира с призывом «объединиться во имя Христа для окончательной победы над общим врагом».
Война тяжело отразилась на системе народного образования, прежде всего школьного. Многие школьные здания были разрушены или заняты под госпитали и другие учреждения, большим дефицитом стали учебники, пособия, тетради. Резко сократилось число педагогов, особенно мужчин. Была свернута программа всеобщего неполного среднего образования (семилетки).
В интересах улучшения военно-физкультурной подготовки мальчиков в 1943 г. ввели раздельное обучение начиная с 5-го класса. В 1944 г. для повышения качества обучения в школе ввели экзамены в 4-х и 7-х классах, экзамены на аттестат зрелости, золотые и серебряные медали выпускникам-отличникам.
Первые годы войны были особенно трудными для высшей и средней специальной школы. Число студентов сократилось в 2,5 раза, число вузов в 2 раза. Многие институты оказались на оккупированной территории, часть была эвакуирована. Гитлеровцы разрушили и разграбили около 2 тысяч высших и средних специальных учебных заведений, в т. ч. 334 вуза.