NSF는 우수한 연구를 선정해 지원한다. 공정한 심사를 위하여 탁월성 평가를 추진하며, 지적 탁월성과 사회적 효용 등을 심사한다. 
NSF는 대학과 연구소에서 근무하는 연구자들이 제안한 연구과제를 연구의 우수성에 근거하여 선정하고 지원하는 업무를 진행한다. NSF의 예산은 2016년 기준 77억 24달러에 이르는데, 이는 2015년에 비해 379.34 백만 달러(약 5.2%) 증액된 규모이다. 이와 같은 예산을 통해 NSF는 미국 전역의 대학에서 수행되는 기초연구의 24%를 지원한다. 매년 대략 5만 건의 연구계획서를 검토해 11,500건의 새로운 연구를 후원한다. NSF는 연구 계획서를 공정하고 적절하게 심사하기 위한 평가기준으로서 탁월성 평가(merit review)를 추진하는데, 탁월성 평가란 연구 계획서의 내용이 지식의 발전을 가능하게 하는 잠재성이 있는지의 여부를 살피는 지적 탁월성과 폭넓은 영향, 즉, 사회적 효용을 제공할 수 있거나, 혹은 기대된 형태의 사회적 결과에 기여할 수 있느냐의 여부를 심사하는 두가지 기준이 포함된다.