Несколько крупных открытий было сделано в экспериментах, проведённых в ЦЕРНе. Наиболее важные из них:
1973: Открытие нейтральных токов с помощью пузырьковой камеры Гаргамель[2].
1983: Открытие W- и Z-бозонов[2] в экспериментах UA1 и UA2.
1989: Определение количества сортов нейтрино в экспериментах на ускорителе LEP.
1995: Создание первых атомов антиматерии — атомов антиводорода в эксперименте PS210.
2000: Первые признаки образования кварк-глюонной плазмы[2].
2001: Открытие прямого нарушения CP-симметрии в эксперименте NA48.
2012: Открытие новой элементарной частицы бозона Хиггса (БАК: ATLAS и CMS).
2014: Открытие новой элементарной частицы тетракварка (БАК: LHCb)[12].
2015: Открытие новой элементарной частицы пентакварка (БАК: LHCb)[13].
В 1984 году Карло Руббиа и Симон ван дер Мер получили Нобелевскую премию по физике за работы, которые привели к открытию W- и Z-бозонов.
В 1992 году Нобелевскую премию по физике получил сотрудник ЦЕРН Жорж Шарпак «за изобретение и создание детекторов элементарных частиц, в частности многопроволочной пропорциональной камеры».
Помимо открытий в области физики, ЦЕРН прославился тем, что в его стенах был предложен гипертекстовый проект Всемирная паутина. Английский учёный Тим Бернерс-Ли и бельгийский учёный Роберт Кайо, работая независимо, предложили в 1989 году проект связывания документов посредством гипертекстовых ссылок для облегчения обмена информации между группами исследователей, занимающихся проведением больших экспериментов на большом электрон-позитронном коллайдере (LEP). Первоначально проект использовался только во внутренней сети ЦЕРНа. В 1991 году Бернерс-Ли создал первые в мире веб-сервер, сайт и браузер. Однако Всемирная паутина становится действительно всемирной только когда были написаны и опубликованы спецификации URI, HTTP и HTML. 30 апреля 1993 года CERN объявил, что Всемирная паутина будет свободной для всех пользователей.
Ещё до создания Всемирной паутины, в начале 1980-х CERN стал пионером в использовании технологии интернета в Европе[14].
В конце 1990-х годов CERN стал одним из центров развития новой компьютерной сетевой технологии грид. CERN присоединился к разработкам сети GRID, решив, что подобная система, поможет сохранить и оперативно обработать огромный поток данных, которые появятся после запуска большого адронного коллайдера (LHC). Под руководством ЦЕРНа, пригласившего в качестве партнёров Европейское космическое агентство и национальные научные организации Европы, создаётся крупнейший сегмент сети системы — DataGRID.