2013年の科学技術イノベーション総合戦略および日本再興戦略に基づき、総合科学技術・イノベーション会議の指導のもと、科学技術イノベーションを実現することを目的として14年に創設された。府省・分野を超えた横断型のプログラムであり、総合科学技術・イノベーション会議が課題を特定して予算を重点配分。課題をリードする10名のプログラムディレクターを選び、基礎研究から実用化・事業化までを見据えて研究開発を推進する。初年度には10課題を選出し、15年に1課題を追加した。実例としては、革新的構造材料、エネルギーキャリア（再生可能エネルギー等を起源とする電気や水素）、レジリエントな防災・減災機能の強化といったものが含まれる。