O Japão é uma das nações líderes nos campos da pesquisa científica, especialmente de tecnologia, maquinário e pesquisa biomédica. Cerca de 700.000 pesquisadores dividem um orçamento de 130 bilhões de dólares para pesquisa e desenvolvimento, o terceiro maior do mundo.[144] O Japão é líder mundial no domínio da pesquisa científica fundamental, tendo produzido treze prêmios Nobel, quer em física, química ou medicina,[145] três Medalha Fields[146] e um Prêmio Gauss.[147]
Algumas das mais importantes contribuições tecnológicas do Japão são encontrados nas áreas de eletrônicos, automóveis, máquinas, engenharia sísmica,robótica industrial, óptica, química, semicondutores e metais. Japão é líder do mundo em produção e utilização de robótica, possuindo mais de metade (402.200 de 742.500) de robôs industriais do mundo, usado para a fabricação.[148] Produziu também o QRIO, ASIMO e o AIBO. O Japão é o maior produtor mundial de automóveis[149] e abriga quatro dos quinze maiores fabricantes de automóveis do mundo e sete dos vinte maiores líderes de vendas de semicondutores atualmente.[150]
A Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) é a agência espacial do Japão, que realiza pesquisas espaciais, planetárias, de aviação e no desenvolvimento de foguetes e satélites. É um participante da Estação Espacial Internacional e do Módulo de Experiências Japonês (Kibo) foi adicionado à Estação Espacial Internacional durante vôos do ônibus espacial em 2008.[151] A empresa tem planos de exploração espacial, como o lançamento da Venus Climate Orbiter (PLANET-C) em 2010,[152][153] no desenvolvimento da Mercury Magnetospheric Orbiter para ser lançada em 2013[154][155] e a construção de uma base lunar em 2030.[156]
Em 14 de setembro de 2007, lançou o explorador da órbita lunar "SELENE" (Selenological and Engineering Explorer) em um portador de foguetes H-IIA(Modelo H2A2022) no Centro Espacial de Tanegashima. SELENE também é conhecido como Kaguya, a princesa lunar do antigo conto The Tale of the Bamboo Cutter.[157] Kaguya é a maior missão de sonda lunar desde o programa Apollo. Sua missão é coletar dados sobre a origem da Lua e sua evolução. Ela entrou em uma órbita lunar em 4 de outubro,[158][159] voando em uma órbita lunar a uma altitude de cerca de 100 km.[160]
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