Реализацию Программы предлагается осуществить в 2007-2012 годах в два этапа.
На первом этапе (2007-2009 годы) планируются ускоренное формирование задела для коммерциализации технологий путем проведения работ по приоритетным тематическим направлениям Программы в соответствии с Перечнем критических технологий Российской Федерации, утвержденным Президентом Российской Федерации; отработка механизмов привлечения дополнительных ресурсов на реализацию приоритетных направлений технологического развития путем софинансирования крупных исследований и разработок компаний. На этой основе должны быть обеспечены рост софинансирования мероприятий по блокам "Разработка технологий" и "Коммерциализация технологий", расширение числа участников реализации программных мероприятий для улучшения условий их конкурсного отбора и повышения эффективности использования управленческой инфраструктуры Программы в интересах компаний, заинтересованных в размещении заказов на исследования и разработки.
На втором этапе (2010-2012 годы) предусматриваются развитие институциональной основы для долгосрочного устойчивого развития эффективной инновационной системы путем формирования и развития инфраструктуры этой системы на основе интенсификации инвестиций в развитие приборной базы конкурентоспособных научных организаций и высших учебных заведений, что предполагает выход на качественно новый уровень технологических возможностей для реализации прорывных направлений научно-технического развития; использование сформированного на первом этапе задела для коммерциализации технологий и роста экономического эффекта; формирование устойчивых внебюджетных механизмов поддержки инноваций.