Инновационная активность государства является ключевым фактором обеспечения устойчивого экономического роста и глобальной конкурентоспособности. В условиях санкционного давления и необходимости достижения технологического суверенитета актуализируется задача выявления системных направлений, определяющих возможности и результаты научно-технологического развития. Цель - идентификация, обоснование и ранжирование ключевых приоритетных направлений научно-технологического развития (НТР), формирующих архитектуру управленческих решений для технологической модернизации. Методология исследования включает: анализ понятийно-категориального аппарата и стратегических задач НТР; комплексную оценку динамики показателей инновационной активности организаций, затрат на НИОКР и патентной деятельности; прогнозирование трендов. Инструментарий исследования основан на применении элементов системного анализа, позволяющего выявить комплекс условий и действий, детерминирующих научно-технологическое развитие. Результаты исследования заключаются в разработке взаимосвязанного комплекса условий и действий, обеспечивающих системный подход к активизации НТР. В качестве ключевых позиций направлений требующих повышенного внимания являются: определение стратегических задач по приоритетам научно-технологического развития, анализ его текущего состояния, а также прогнозирование показателей. Определение конкретных мероприятий проранжированных по приоритетности позволит соотнести, имеющиеся возможности к достижению результатов. Практическая значимость работы состоит в обосновании приоритетных направлений научно-технологического развития, синхронизированных с национальными проектами и стратегическими документами. Разработанный методический аппарат позволяет формировать адресные меры государственной политики, направленные на преодоление ключевых барьеров и реализацию конкурентных преимуществ России в научно-технологической сфере.