1986年6月，钱思亮积劳成疾，一病不起。继任院长选举风潮涌动，评议员中政府官员和教育官僚都有所行动，海外院士害怕蒋经国强力介入，再次连署推荐。投票结果，吴大猷以接近全票名列第一，第二、第三分别是蒋经国心腹阎振兴与其心脏病医生余男庚。吴大猷是中国培养的第一批物理学本科毕业生，是第二代物理学家的代表人物，国际闻名的物理学大师。他从1956年开始就深深介入台湾科学事业发展中，曾任规划台湾科学发展的科学指导委员会（“科导会”）主任。在此期间，他认为原子弹目标只针对大陆，是“同胞相残”，劝阻蒋介石发展核武器计划，支持原子能和平利用，建议设立原子能委员会管理核能研究，以免军方擅权用于军事发展。因此与蒋经国产生矛盾，并被人骂为汉奸，“科导会”主任一职成为闲职。1978年，吴大猷从纽约州立大学布法罗分校退休后全职回台，也基本上被闲置。
蒋经国虽有意直接控制科技政策，但他深知学术界公义不可轻侮，只得任命吴大猷为院长。吴大猷以他的国际声望，积极寻求“中研院”学术研究领域的扩展与研究水准的提升，他主张科学研究与政治分开，努力推进两岸关系的发展，并于1992年夏天在李政道的陪同下回到阔别半个世纪之久的大陆，出席国际学术会议之外，访亲问友。虽然如此，他的决策与举动仍不断受到“立法委员”的质疑，特别是随着台湾民主化进程的推进，预算会议也有民进党立委出席，“他便战战兢兢，有时为了准备质询，忙得满头大汗”。1993年5月3日，八十六岁高龄的吴大猷从上午九时到晚上八时（中午休息两小时）在立法院预算审查会议上连番受到民进党“立委”的冷讽热嘲甚至语言侮辱，被陈永发先生名为“吴大猷院长最长的一天”。年高德劭的吴大猷自然受不了这般耻辱，当年10月向李登辉提交正式辞呈。翌年1月，获准辞职。
吴大猷提交辞呈后，一些立法委员不顾“中研院”院长候选人选举规则，三度临时提案，推举李远哲担任院长，直接干预院长候选人的选举。在院长候选人临时评议会上，有人建议候选人发表政见。吴大猷闻言勃然大怒，强调学术自有其尊严，院长选举不能政治化与世俗化，候选人是靠学术声望得选，不是靠迎合取宠的演讲，更不能像政治选举一样，请客送礼、拉票拜票、人身攻击。选举结果是李远哲获得四十九票中的四十五票，成为第一人选。
李远哲是台湾土生土长的化学家，1961年获（新竹）清华大学硕士学位后留美，1974年加入美国籍。1986年因“在应用分子束技术方面做出突出贡献”与另两位化学家荣膺诺贝尔化学奖。“中研院”此前在台时期的历任院长都来自大陆，终于出现了一个学术成就和学术声望都可堪任院长的台籍人物，自然被寄予厚望，李登辉也全力邀请他回台服务。1994年，李远哲接受任命，放弃美国籍，全心全意为台湾学术发展服务，并修改“中研院”组织法，规定院长一任五年，可连任一届。
李远哲是“中研院”第一位诺奖院长，他希望以十年时间使“中研院”更上一层楼，成为亚洲第一、世界一流的学术研究机构。与以往各位院长尽力维护学术独立，阻隔“中研院”与政治权力不同，他积极介入政党政治。2000年台湾地区领导人大选前夕，他发表文章为陈水扁背书，并担任支持陈水扁的国政顾问团团长。陈水扁当选后，担任跨党派小组召集人。他不仅自己参与政治活动，也鼓励院内科研人员批判时政，甚至兼任政治职务，走向学官两栖或弃学从政。因此，在他任内，不少的“中研院”科研人员被借调担任各种政府职务，如蒙藏委员会委员长、“国家安全会议”副秘书长、金融监督委员会主任、经济建设委员会主任、省政府委员、“国史馆”馆长、故宫博物院院长、财政局长等等。李远哲支持学人从政的初衷，是认为“中研院”同人进入肮脏的政治圈子之后，“白的进去，把红的也变成白的”，不仅自己能全身而退，而且还能改善政治。可事与愿违，有些人积极求官，千方百计延长借调时间，一些人不仅没有以他们的专业素质改善政治，反而贪赃枉法，成为阶下之囚，使学界蒙羞。
