截止至2014年,加州理工有33名校友或教授获得了34次诺贝尔奖(包括20位校友、14位非校友的教授,以及4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63名国家科学院院士,29名国家工程院院士,75名国家文理学院院士。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***,著名教育家。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,例如物理学泰斗周培源教授,遗传学家谈家桢教授,都曾经在加州理工学院求学并且获得博士学位;享誉海内外的著名近代力学,应用数学奠基人钱伟长院士,曾在在加州理工学院随冯卡门教授做过博士后研究。中国著名科学家周培源、钱伟长、赵忠尧、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。在中国科学家中,加州理工学院著名校友有钱学森。钱学森于1934年从交通大学机械工程系,考取清华大学公费留美学生,先后在麻省理工学院和加州理工学院航空工程系学习,获硕士及航空博士、数学博士学位;1938年起,钱学森担任理工航空系讲员、讲师、副教授、教授,并在校内的“喷气推进实验室”任主任、教授。1955年钱学森回国,为中国航空航天事业的创建和发展做出了不可磨灭的贡献。钱伟长,完成在清华大学物理系,加拿大多伦多大学应用数学系学习,并获博士学位后。1942年至46 年任美国加州理工学院喷射推进研究所总工程师,师从世界导弹之父冯.卡门,从事博士后科学研究,并发表了世界上第一篇关于奇异摄动的理论,被国际上公认该领域的奠基人。抗日战争胜利后,他以“久离家园、怀念亲人”为由,取得回国权。1946年5月从洛杉矶搭货轮返上海,8月初又从上海搭轮船经秦皇岛回到北京清华园,担任清华大学机械系教授,兼北京大学、燕京大学教授。1948年受钱学森之邀准备去美国喷射推进研究所工作,但终因其拒绝放弃中国忠于美国,未获得签证未成行,期间他参与创建北京大学力学系——开创了中国大学里第一个力学专业;出版中国第一本《弹性力学》专著,开设了中国第一个力学研究班和力学师资培养班,该班学员大多成为中国从事力学研究和学的领军人物,为中国的机械工业、土木建筑、航空航天和军工事业建立了不朽的功勋,被公认为中国近代力学之父。周培源,1924年秋从清华毕业后即被送往美国芝加哥大学数理系学习。1927年春入加州理工学院攻读研究生,做相对论方面的研究,于1928年春获理学博士学位,并获得了该校的最高荣誉奖。周培源是中国科技界的卓越领导人之一,近代力学事业的奠基人之一。谈家桢,1930年进燕京大学在李汝祺教授门下攻读硕士学位,1934年夏赴美国加州理工学院摩尔根实验室,师从摩尔根及助手杜布赞斯基。1936年获哲学博士学位后留校任博士后研究助理。谈家桢从事遗传学教学和研究50多年,是国际上享有盛誉的著名遗传学家。其他的还有中国著名的科学家如赵忠尧、孟昭英、胡宁、郭永怀、唐有祺、郑哲敏等都是加州理工学院的校友。在美国的时候,钱伟长、钱学森、郭永怀这几个人常说,将来我们一定要回去办一个比美国加州理工学院还要好的大学,让美国人到中国来留学,这个一直是缠绕在他们这批老科学家心中的一个梦想。