En 1603 el joven príncipe Federico Cesi fundó en Roma junto con tres amigos la Accademia Linceana —Academia de los Linces. Fue adoptado ese nombre porque dicho felino posee una vista muy aguda, atributo reconocido como necesario para penetrar en los secretos de la naturaleza.
Así nacía la primera academia científica del mundo, cuyas metas, no obstante, transcendían el mero estudio científico, pues sus miembros, conforme sus estatutos, tenían como objetivo conocer mejor los elementos de la naturaleza llevando una vida de honestidad y de piedad. Se declaraba también en ellos que los trabajos de investigación debían estar precedidos por la oración, concretamente por el Oficio litúrgico de la Beata Virgen María o del Salterio.
Patio exterior de la Casina Pío IV, sede oficial de la Academia Pontificia de las Ciencias
Bajo el auspicio del Papa Clemente VIII la institución se expandió y adquirió fama, sirviendo de modelo para instituciones similares como la Royal Society, fundada en 1662 en Londres, o la Académie des Sciences, erigida en París en 1666.
Tras el fallecimiento de Federico Cesi las actividades de la academia empezaron a declinar. Pero en 1847 el Papa Pío IX hizo revivir a la institución con el nombre de Pontificia Accademia dei Nuovi Lincei. Y en 1936 Pío XI le dio su actual título: Pontificia Accademia delle Scienze.
Además de una larga historia, la Academia Pontificia de las Ciencias posee renombre internacional. Setenta de los investigadores que conquistaron el Premio Nobel entre los años 1902 y 2007, fueron miembros de dicha academia.