ระยะที่ 1

          สร้างมวลรวม (critical mass) ของงานวิจัยและพัฒนาตลอดจนบริการสนับสนุนด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้เกิดขึ้นในพื้นที่ (พ.ศ. 2545-2556) โดยมีสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติและศูนย์แห่งชาติ เป็นเรือธง (flagship) สำคัญ

ระยะที่ 2

          พัฒนาคลัสเตอร์นวัตกรรมเพื่อนำความสามารถทางวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี ในอุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทยไปเพิ่มขีดความสามารถของอุตสาหกรรมเป้าหมาย

ระยะที่ 3

          กระตุ้นและผลักดันให้เกิดการพัฒนา “เมืองวิทยาศาสตร์ ปทุมธานี” โดย อาศัยการมีส่วนร่วมอย่างเข้มข้นของหน่วยงานต่างๆ ทั้งจากภายในและโดยรอบอุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย