Mục tiêu của Chương trình trong giai đoạn 2016 - 2020 là xây dựng được ít nhất 1.200 mô hình ứng dụng, chuyển giao tiến bộ khoa học và công nghệ có hiệu quả, có quy mô phù hợp với vùng sinh thái của từng địa bàn nông thôn, miền núi, vùng dân tộc thiểu số, trong đó có ít nhất 30% các mô hình thực hiện ở vùng núi, vùng dân tộc thiểu số; xây dựng được ít nhất 20% mô hình liên kết ứng dụng khoa học và công nghệ theo chuỗi giá trị hàng hóa, tạo sinh kế cho người dân; chuyển giao được ít nhất 1.500 lượt công nghệ mới, tiên tiến phù hợp với từng vùng miền, thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội nông thôn, miền núi, vùng dân tộc thiểu số trong các lĩnh vực.

Cùng với đó là đào tạo, bồi dưỡng nâng cao năng lực quản lý và tổ chức triển khai dự án, năng lực ứng dụng và chuyển giao công nghệ cho ít nhất 1.500 cán bộ quản lý và 2.500 kỹ thuật viên cơ sở ở địa phương, 80.000 lượt nông dân để có đội ngũ cán bộ kỹ thuật, quản lý thường xuyên bám sát địa bàn giúp nông dân tiếp tục mở rộng việc áp dụng các tiến bộ khoa học và công nghệ đã được chuyển giao.

Phấn đấu trong giai đoạn 2021 - 2025 có ít nhất 10 doanh nghiệp khoa học và công nghệ hoạt động chuyển giao khoa học và công nghệ phục vụ phát triển nông thôn, miền núi, vùng khó khăn, vùng dân tộc thiểu số được hình thành từ Chương trình.

Để đạt được mục tiêu trên, Chương trình sẽ ứng dụng, chuyển giao các tiến bộ khoa học và công nghệ thông qua các mô hình cụ thể phù hợp với từng vùng nông thôn, miền núi, dân tộc thiểu số như xây dựng mô hình ứng dụng, chuyển giao các tiến bộ khoa học và công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế, trình độ phát triển của từng vùng miền, địa phương; xây dựng mô hình sản xuất theo chuỗi giá trị, liên kết giữa người dân và doanh nghiệp trong việc ứng dụng, chuyển giao khoa học và công nghệ.

Đồng thời, Chương trình tiến hành đào tạo, bồi dưỡng, phát triển đội ngũ cán bộ phục vụ hoạt động ứng dụng, chuyển giao khoa học và công nghệ tại các vùng nông thôn, miền núi, vùng dân tộc thiểu số; xây dựng tài liệu, dữ liệu về các tiến bộ khoa học công nghệ, thực hiện các hoạt động truyền thông phổ biến kiến thức khoa học và công nghệ.