Разработка госпрограммы мер по поддержке развития перспективных отраслей началась после ежегодного послания президента России Владимира Путина 4 декабря 2014 года. 20 июня 2015 года были приняты основные положения о реализации Национальной технологической инициативы (НТИ).
Разработку «дорожных карт» НТИ курирует Агентство стратегических инициатив. Проектным офисом НТИ выступает Российская венчурная компания, которая занимается сопровождением и содействием реализации проектов «дорожных карт», технологических и образовательных программ. Перспективные рынки НТИ — беспилотные летательные аппараты и транспортные средства, децентрализованные финансовые системы, системы кибербезопасности, цифровая медицина и другие отрасли.
На конец 2017 года было сформировано 12 рынков и направлений НТИ, одобрено 32 проекта и 8 «дорожных карт», 59 проектов находилось в разработке. В 2018 году на реализацию мероприятий Национальной технологической инициативы из бюджета предусмотрено выделение 10,63 млрд руб., в 2019 году — 6,22 млрд руб., в 2020 году — 6,42 млрд руб. Операторами поддержки также выступают венчурные фонды (Skolkovo Ventures), инвестиции и займы (ВЭБ, Фонд развития промышленности, «Роснано», Российский фонд прямых инвестиций).