Розвиток українсько-японських відносин у науково-технічній сфері має важливе значення, насамперед у контексті реалізації проектів та здійснення спільних досліджень науково-дослідними інститутами обох країн.
З метою започаткування системної довгострокової співпраці у науково-технічній сфері, відповідно до положень Угоди між СРСР та Урядом Японії про співробітництво у галузі науки і техніки (від 10 жовтня 1973 року), Спільної Заяви щодо партнерства у 21-му столітті та Прес-релізу щодо співробітництва між Україною та Японією у галузі науки і техніки (від 21 липня 2005 року), 15 лютого 2006 року в Києві було проведено Перше (установче) засідання Українсько-японської комісії з науково-технічного співробітництва (КНТС). Результати засідання були оформлені у вигляді Запису переговорів.
У рамках візиту до Японії делегації на чолі з Першим заступником Голови Державного агентства з питань науки, інновацій та інформатизації України Б.Гриньовим (16-19 листопада 2011 р.) 17 листопада в Токіо відбулось Друге засідання КНТС.
На етапі підготовки до Другого засідання КНТС установи Національної академії наук України надали до Держінформнауки близько 30 пропозицій щодо налагодження співробітництва з японськими партнерами у галузях інформаційних технологій, зокрема нейротехнологій та штучного інтелекту, систем захисту інформації, машинобудування, охорони здоров’я, біотехнологій, клітинної біології, кріобіології, електронного навчання, пошуку та розробки родовищ металомістких руд, нафти та газу, проведення космічних досліджень магнітних аномалій тощо.
У рамках Другого засідання КНТС окрема увага була приділена обговоренню практичного досвіду України у подоланні та мінімізації наслідків Чорнобильської катастрофи, перспектив та шляхів використання фахового потенціалу нашої країни у допомозі Японії у ліквідації аварії на АЕС «Фукусіма-1».
У грудні 2012 р. делегація Агентства з науки та технологій Японії відвідала Україну з метою ознайомлення з розвитком науково-технічної та інноваційної сфер нашої держави. Японській стороні було повторно запропоновано підписати Меморандум про наукове, науково-технічне та інноваційне співробітництво між Держінформнауки та Агентством з науки та технологій Японії.
У квітні 2013 р. отримано офіційну позицію Агентства з науки та технологій Японії, яка полягала в тому, що Агентство має право укладати лише специфічні угоди з конкретних питань науково-технічного співробітництва, тому не має можливості продовжувати переговорний процес щодо укладення Меморандуму.
Незважаючи на відсутність відповідної договірно-правової бази двосторонніх відносин на міжурядовому рівні, інтенсивно розвивається співробітництво між інституціями Національної академії наук України та науково-дослідними установами, фірмами і бізнес-структурами Японії.
У березні 2013 р. Голова і засновник міжнародного «STS Форуму» (Форум «Наука і технології в суспільстві»), колишній Міністр фінансів Японії К.Омі відвідав Київ, де зустрівся з Міністром освіти і науки України, Головою Державного агентства з питань науки, інновацій та інформатизації України, відвідав низку вищих навчальних закладів, зокрема, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Національний технічний університет «Київський політехнічний інститут».
У липні 2013 р. Україну відвідав лауреат Нобелівської премії з хімії, президент Інституту РІКЕН Р.Нойорі, який провів спільну зустріч з Першим заступником Міністра освіти і науки України Є.Сулімою, ректором КНУ імені Тараса Шевченка Л.Губерським та представниками Інституту високих технологій. Під час зустрічі сторони обговорили питання співробітництва Японії та України у науково-технічній сфері, розвитку інтердисциплінарних досліджень, удосконалення механізмів співпраці науковців з представниками промислових кіл.
У жовтні 2013 р. на базі Одеського національного політехнічного університету відбулася Українсько-японська конференція з питань науково-промислового співробітництва. Мета конференції - дослідження можливостей та правових засад іноземного інвестування в інноваційні проекти національного виробництва, представлення японським колегам науково-практичного потенціалу вітчизняних вищих навчальних закладів.
Майже 50 ВНЗ України представили японським вченим, діловим колам, підприємцям та промисловцям результати власних досліджень, моделі виробничих технологій, проекти вдосконалення діючих систем тощо.
Крім того, сторони обговорили проблеми, пов’язані із захистом прав інтелектуальної власності, можливі варіанти трансферу технологій, венчурного інвестування в університетські наукові доробки, перспективи та шляхи просування інновацій у виробництво, проекти з комерціалізації науки, перспективи налагодження співпраці в галузях атомної енергетики, нано-технологій, біотехнологій, а також у рамках програми сталого розвитку «SATREPS» тощо.
У листопаді 2013 р. в Японії перебував проректор НТУУ «КПІ», член-кореспондент НАН України проф. С.Сидоренко з метою ознайомлення з новими технологіями, проведення переговорів в Японському агентстві з міжнародного співробітництва (JICA), центрі Дослідницького інституту природничих наук RIKEN (Spring-8 Center), Токійському університеті сільського господарства та технологій, корпорації RIGAKU.
6 грудня 2013 р. у Києві відбулося Третє засідання українсько-японської комісії з науково-технічного співробітництва, в ході якого підписано Меморандум про взаєморозуміння і наукове співробітництво між Державним фондом фундаментальних досліджень (ДФФД) і Японським товариством сприяння науці (JSPS), Протокол щодо реалізації спільної Програми грантової підтримки двосторонніх дослідницьких проектів. На підставі вищезазначеного документа ДФФД та JSPS проводять експертизу запитів з оцінкою якості запропонованих проектів, включаючи компетентність і досвід дослідників та результати з реалізації проектів.
4 вересня 2014 р. Інститут агроекології і природокористування НАН України уклав договір про співпрацю з Університетом Кобе.
3 вересня 2016 р. Міністерство освіти і науки України разом з Міністерством освіти, культури, науки і техніки Японії, Посольством Японії в Україні та Національним технічним університетом України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» провело спільний українсько-японський семінар «Дослідження з Японією та в Японії» (Japan-Ukraine Seminar on Science and Technology Cooperation «'Research with/in Japan»).
На семінарі відбулась презентація стипендіальних програм підтримки наукових стажувань в Японії за програмою JSPS (Japan Society for the Promotion of Science), програм співробітництва та обміну науковцями України та Японії, обговорення перспектив подальшого двостороннього науково-технічного співробітництва України і Японії.
20 січня 2017 р. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» та Науковий парк «Київська політехніка» уклали меморандум про взаєморозуміння з українським підрозділом японської компанії «Панасонік Україна Лтд». Документ визначає спільні цілі та принципи партнерства, згідно з якими сторони домовилися про співпрацю щодо розвитку інноваційного середовища КПІ ім. Ігоря Сікорського «POLYTECO SCIENCE CITY»; реалізації спільних наукових проектів; організації пілотних проектів та демонстраційних зон для галузевих рішень, що включають новітні продукти та рішення «Панасонік» в галузі творчих технологій та дистанційного навчання; тестування обладнання з подальшою публікацією результатів тестування в галузевих науково-технічних та інформаційно-технічних журналах, а також в Інтернет-виданнях; проведення практичних семінарів для студентів КПІ ім. Ігоря Сікорського і фахівців продакшн- студій та телеканалів; розробки спільних програм підвищення кваліфікації тощо.
У період з 6 по 9 жовтня 2018 року відбувся візит Міністра освіти та науки України Л.Гриневич до Японії, у ході якого вона взяла участь у міжнародному заході «Science and Technology in Society Forum» (м.Кіото), у рамках якого виступила на міністерському круглому столі з промовою щодо розвитку науки, технологій та інновацій заради досягнення Цілей сталого розвитку до 2030 року. Окрім заходів у рамках форуму, були проведені зустрічі з Гендиректором Директорату з досліджень та інновацій Європейської комісії Ж.Пакетом та Міністром освіти, культури та досліджень Республіки Молдова М.Бабук.
Під час перебування в Японії Л.Гриневич провела зустріч з Міністром освіти, культури, спорту, науки та технологій М.Шибаяма, під час якої українською стороною було запропоновано підписати угоди про співпрацю у сфері науки та інновацій та про визнання дипломів, а також відновити роботу Спільної українсько-японської комісії зі співпраці у сфері науки. На додаток, японській стороні було запропоновано стати країною-учасницею Українського науково-технологічного центру. Японська сторона, у свою чергу, запропонувала Україні приєднатися до програми Японської агенції з науки та технологій (Japan Science and Technology Agency) з фінансування міжнародних проектів, запроваджених з членами ЄС та країнами, які підписали угоду про асоціацію з цією організацією – «EIG CONCERT-Japan».
24 вересня 2019 року за підтримки Державного агентства України з управління зоною відчуження Університет Фукусіми та Національний інститут стратегічних досліджень підписали Меморандум про науково-технічне співробітництво у сфері покращення радіаційного контролю на території зони відчуження та удосконалення профільної української законодавчої бази. Зокрема, українські та японські вчені вивчатимуть радіаційне забруднення екосистем зони відчуження і на основі отриманих даних розроблятимуть рекомендації щодо оптимального зонування цієї території та її реабілітації.
30 жовтня 2020 року за підтримки Посольства України в Японії було проведено online-зустріч між радником Міністра закордонних справ України Д.Кулеби з питань водневої енергетики, головою робочої групи з питань водневої енергетики при Міністерстві енергетики України, президентом водневої енергетичної асоціації «Українська воднева рада» О.Рєпкіним та японськими компаніями «Hrein Energy Inc.», «Sojitz Corporation». У зустрічі взяли також участь українські компанії, задіяні у сфері виробництва водню.