截止至2017年，不包括临时教职工，加州理工共有37名校友或教授获得了38次诺贝尔奖（包括22位校友、15位非校友的教授、以及5位同时也是校友的教授 ，其中化学家鲍林获得两次诺贝尔奖：1954年化学奖和1962年和平奖）；47人获国家科学奖章；10人获国家技术奖章。现任教授中有75名美国国家科学院院士，29名美国国家工程院院士，75名国家文理学院院士。仅2017年诺贝尔奖，就有5位获奖者曾在加州理工学习或工作，包括2位物理学奖得主、2位生理学医学奖得主、以及1位化学奖得主。

莱纳斯·鲍林（Linus Pauling），PhD 1925，1954年诺贝尔化学奖得主，1962年诺贝尔和平奖得主。

赵忠尧(Chung-Yao Chao），PhD 1930，物理学家，中国核物理的奠基人。

钱学森(Tsien Hsue-shen），PhD 1939，空气动力学家，曾领导中国的导弹和火箭研制。

钱伟长（Wei-Chang Qian），1942，中国近代力学之父，中国政协副主席，著名教育家。

沈善炯，微生物生化和分子遗传学家，1996年获美国加州理工学院杰出校友奖。

冯元桢(Yuan-Cheng Fung），PhD 1948，生物力学的奠基人。

林家翘(Chia-Chiao Lin），PhD 1944，力学和数学家，当代应用数学学派的领路人。

周培源(Pei-Yuan Chou），PhD 1928，理论物理学家、流体力学家。

戈登·摩尔(Gordon Moore），PhD 1954，英特尔公司的创办者之一，摩尔定律的创立者。

叶公杼(Lily Yeh Jan），PhD 1974，生物物理学家、美国国家科学院院士。

理查德·费曼(Richard Feynman），著名物理学家，1965年诺贝尔物理学奖得主。

马丁·施密特(Maarten Schmidt），天文学家，类星体的发现者。

谈家桢（C. C. Tan），PhD 1936，中国现代遗传学奠基人。

鲍文奎，PhD 1950，中国植物遗传学家。

法兰克·卡普拉(Frank Capra），BS 1918，奥斯卡最佳导演奖3次得主。

陈繁昌(Tony Chan），BS，MS，前加州大学洛杉机分校自然科学学院院长，现任香港科技大学校长。

20世纪中国科学技术方面的大师钱学森、 胡宁、郭永怀、孟昭英、谈家祯、唐有祺、沈善炯、郑哲敏、庄逢甘、肖健、李正武、罗霈霖、吴耀祖、白春礼等都是加州理工校友。