| 年份 | 獲獎者 | 國籍 | 獲獎原因 |
| 1901年 | 威廉·康拉德·倫琴 | 德國 | “發現不尋常的射線，之後以他的名字命名”（即X射線，又稱倫琴射線，並用倫琴做為輻射量的單位） |
| 1902年 | 亨得里克·安頓·洛倫茲 | 荷蘭 | “關於磁場對輻射現象影響的研究”（即塞曼效應） |
| 彼得·塞曼 | 荷蘭 |
| 1903年 | 安東尼·亨利·貝克勒爾 | 法國 | “發現天然放射性” |
| 皮埃爾·居里 | 法國 | “他們對亨利·貝克勒教授所發現的放射性現象的共同研究” |
| 瑪麗·居里 | 法國 |
| 1904年 | 約翰·威廉·斯特拉特 | 英國 | “對那些重要的氣體的密度的測定，以及由這些研究而發現氬” （對氫氣、氧氣、氮氣等氣體密度的測量，並因測量氮氣而發現氬） |
| 1905年 | 菲利普·萊納德 | 德國 | “關於陰極射線的研究” |
| 1906年 | 約瑟夫·湯姆孫 | 英國 | "對氣體導電的理論和實驗研究" |
| 1907年 | 阿爾伯特·邁克耳孫 | 美國 | “他的精密光學儀器，以及藉助它們所做的光譜學和計量學研究” |
| 1908年 | 加布里埃爾·李普曼 | 法國 | “他的利用干涉現象來重現色彩於照片上的方法” |
| 1909年 | 古列爾莫·馬可尼 | 義大利 | “他們對無線電報的發展的貢獻” |
| 卡爾·費迪南德·布勞恩 | 德國 |
| 1910年 | 范德華 | 荷蘭 | “關於氣體和液體的狀態方程的研究” |
| 1911年 | 威廉·維恩 | 德國 | “發現那些影響熱輻射的定律” |
| 1912年 | 尼爾斯·古斯塔夫·達倫 | 瑞典 | “發明用於控制燈塔和浮標中氣體蓄積器的自動調節閥” |
| 1913年 | 海克·卡末林·昂內斯 | 荷蘭 | “他在低溫下物體性質的研究，尤其是液態氦的製成”（超導體的發現） |
| 1914年 | 馬克斯·馮·勞厄 | 德國 | “發現晶體中的X射線衍射現象” |
| 1915年 | 威廉·亨利·布拉格 | 英國 | “用X射線對晶體結構的研究” |
| 威廉·勞倫斯·布拉格 | 英國 |
| 1917年 | 查爾斯·格洛弗·巴克拉 | 英國 | “發現元素的特徵倫琴輻射” |
| 1918年 | 馬克斯·普朗克 | 德國 | “因他的對量子的發現而推動物理學的發展” |
| 1919年 | 約翰尼斯·斯塔克 | 德國 | “發現極隧射線的都卜勒效應以及電場作用下譜線的分裂現象” |
| 1920年 | 夏爾·愛德華·紀堯姆 | 瑞士 | “推動物理學的精密測量的有關鎳鋼合金的反常現象的發現” |
| 1921年 | 阿爾伯特·愛因斯坦 | 德國 | “他對理論物理學的成就，特別是光電效應定律的發現” |
| 1922年 | 尼爾斯·玻爾 | 丹麥 | “他對原子結構以及由原子發射出的輻射的研究” |
| 1923年 | 羅伯特·安德魯·密立根 | 美國 | “他的關於基本電荷以及光電效應的工作” |
| 1924年 | 曼內·西格巴恩 | 瑞典 | “他在X射線光譜學領域的發現和研究”[2] |
| 1925年 | 詹姆斯·弗蘭克 | 德國 | “發現那些支配原子和電子碰撞的定律” |
| 古斯塔夫·赫茲 | 德國 |
| 1926年 | 讓·佩蘭 | 法國 | “研究物質不連續結構和發現沉積平衡” |
| 1927年 | 阿瑟·康普頓 | 美國 | “發現以他命名的效應”（康普頓效應） |
| 查爾斯·威耳遜 | 英國 | “通過水蒸氣的凝結來顯示帶電荷的粒子的軌跡的方法” |
| 1928年 | 歐文·理查森 | 英國 | “他對熱離子現象的研究，特別是發現以他命名的定律”（理查森定律） |
| 1929年 | 路易·德布羅意公爵 | 法國 | “發現電子的波動性” |
| 1930年 | 錢德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼 | 印度 | “他對光散射的研究，以及發現以他命名的效應”（拉曼效應） |
| 1932年 | 維爾納·海森堡 | 德國 | “創立量子力學，以及由此導致的氫的同素異形體的發現” |
| 1933年 | 埃爾溫·薛丁格 | 奧地利 | “發現了原子理論的新的多產的形式” （即量子力學的基本方程——薛丁格方程和狄拉克方程） |
| 保羅·狄拉克 | 英國 |
| 1935年 | 詹姆斯·查德威克 | 英國 | “發現中子” |
| 1936年 | 維克托·弗朗西斯·赫斯 | 奧地利 | “發現宇宙輻射” |
| 卡爾·戴維·安德森 | 美國 | “發現正電子” |
| 1937年 | 柯林頓·約瑟夫·戴維孫 | 美國 | “他們有關電子被晶體衍射的現象的實驗發現” |
| 喬治·湯姆孫 | 英國 |
| 1938年 | 恩里科·費米 | 義大利 | “證明了可由中子輻照而產生的新放射性元素的存在，以及有關慢中子引發的核反應的發現” |
| 1939年 | 歐內斯特·勞倫斯 | 美國 | “對回旋加速器的發明和發展，並以此獲得有關人工放射性元素的研究成果” |
| 1943年 | 奧托·施特恩 | 美國 | “他對分子束方法的發展以及有關質子磁矩的研究發現” |
| 1944年 | 伊西多·艾薩克·拉比 | 美國 | “他用共振方法記錄原子核的磁屬性” |
| 1945年 | 沃爾夫岡·泡利 | 奧地利 | “發現不相容原理，也稱泡利原理” |
| 1946年 | 珀西·布里奇曼 | 美國 | “發明獲得超高壓的裝置，並在高壓物理學領域作出發現” |
| 1947年 | 愛德華·維克托·阿普爾頓 | 英國 | “對高層大氣的物理學的研究，特別是對所謂阿普頓層的發現” |
| 1948年 | 派屈克·布萊克特 | 英國 | “改進威爾遜雲霧室方法和由此在核物理和宇宙射線領域的發現” |
| 1949年 | 湯川秀樹 | 日本 | “他以核作用力的理論為基礎預言了介子的存在” |
| 1950年 | 塞西爾·弗蘭克·鮑威爾 | 英國 | “發展研究核過程的照相方法，以及基於該方法的有關介子的研究發現” |
| 1951年 | 約翰·道格拉斯·考克饒夫 | 英國 | “他們在用人工加速原子產生原子核嬗變方面的開創性工作” |
| 歐內斯特·沃吞 | 愛爾蘭 |
| 1952年 | 費利克斯·布洛赫 | 美國 | “發展出用於核磁精密測量的新方法，並憑此所得的研究成果” |
| 愛德華·珀塞爾 | 美國 |
| 1953年 | 弗里茨·塞爾尼克 | 荷蘭 | “他對相襯法的證實，特別是發明相襯顯微鏡” |
| 1954年 | 馬克斯·玻恩 | 英國 | “在量子力學領域的基礎研究，特別是他對波函式的統計解釋” |
| 瓦爾特·博特 | 德國 | “符合法，以及以此方法所獲得的研究成果” |
| 1955年 | 威利斯·尤金·蘭姆 | 美國 | “他的有關氫光譜的精細結構的研究成果” |
| 波利卡普·庫施 | 美國 | “精確地測定出電子磁矩” |
| 1956年 | 威廉·布拉德福德·肖克利 | 美國 | “他們對半導體的研究和發現電晶體效應” |
| 約翰·巴丁 | 美國 |
| 沃爾特·豪澤·布喇頓 | 美國 |
| 1957年 | 楊振寧 | 中國 | “他們對所謂的宇稱不守恆定律的敏銳地研究，該定律導致了有關基本粒子的許多重大發現” |
| 李政道 | 美國 |
| 1958年 | 帕維爾·阿列克謝耶維奇·切連科夫 | 蘇聯 | “發現並解釋切連科夫輻射” |
| 伊利亞·弗蘭克 | 蘇聯 |
| 伊戈爾·葉夫根耶維奇·塔姆 | 蘇聯 |
| 1959年 | 埃米利奧·吉諾·塞格雷 | 美國 | “發現反質子” |
| 歐文·張伯倫 | 美國 |
| 1960年 | 唐納德·阿瑟·格拉澤 | 美國 | “發明氣泡室” |
| 1961年 | 羅伯特·霍夫施塔特 | 美國 | “關於對原子核中的電子散射的先驅性研究，並由此得到的關於核子結構的研究發現” |
| 魯道夫·路德維希·穆斯堡爾 | 德國 | “他的有關γ射線共振吸收現象的研究以及與這個以他命名的效應相關的研究發現”（穆斯堡爾效應） |
| 1962年 | 列夫·達維多維奇·朗道 | 蘇聯 | “關於凝聚態物質的開創性理論，特別是液氦” |
| 1963年 | 耶諾·帕爾·維格納 | 美國 | “他對原子核和基本粒子理論的貢獻，特別是對基礎的對稱性原理的發現和套用” |
| 瑪麗亞·格佩特-梅耶 | 美國 | “發現原子核的殼層結構” |
| J·漢斯·D·延森 | 德國 |
| 1964年 | 查爾斯·湯斯 | 美國 | “在量子電子學領域的基礎研究成果，該成果導致了基於激微波－雷射原理建造的振盪器和放大器" |
| 尼古拉·根納季耶維奇·巴索夫 | 蘇聯 |
| 亞歷山大·普羅霍羅夫 | 蘇聯 |
| 1965年 | 朝永振一郎 | 日本 | “他們在量子電動力學方面的基礎性工作，這些工作對粒子物理學產生深遠影響” |
| 朱利安·施溫格 | 美國 |
| 理察·菲利普·費曼 | 美國 |
| 1966年 | 阿爾弗雷德·卡斯特勒 | 法國 | “發現和發展了研究原子中赫茲共振的光學方法” |
| 1967年 | 漢斯·阿爾布雷希特·貝特 | 美國 | “他對核反應理論的貢獻，特別是關於恆星中能源的產生的研究發現” |
| 1968年 | 路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨 | 美國 | “他對粒子物理學的決定性貢獻，特別是因他發展了氫氣泡室技術和數據分析方法，從而發現了一大批共振態” |
| 1969年 | 默里·蓋爾曼 | 美國 | “對基本粒子的分類及其相互作用的研究發現” |
| 1970年 | 漢尼斯·奧洛夫·哥斯達·阿爾文 | 瑞典 | “磁流體動力學的基礎研究和發現，及其在電漿物理學富有成果的套用” |
| 路易·奈耳 | 法國 | “關於反鐵磁性和鐵磁性的基礎研究和發現以及在固體物理學方面的重要套用” |
| 1971年 | 伽博·丹尼斯 | 英國 | “發明並發展全息照相法” |
| 1972年 | 約翰·巴丁 | 美國 | “他們聯合創立了超導微觀理論，即常說的BCS理論” |
| 利昂·庫珀 | 美國 |
| 約翰·羅伯特·施里弗 | 美國 |
| 1973年 | 江崎玲於奈 | 日本 | “發現半導體和超導體的隧道效應” |
| 伊瓦爾·賈埃弗 | 挪威 |
| 布賴恩·戴維·約瑟夫森 | 英國 | “他理論上預測出通過隧道勢壘的超電流的性質，特別是那些通常被稱為約瑟夫森效應的現象” |
| 1974年 | 馬丁·賴爾 | 英國 | “他們在射電天體物理學的開創性研究：賴爾的發明和觀測，特別是合成孔徑技術；休伊什在發現脈衝星方面的關鍵性角色” |
| 安東尼·休伊什 | 英國 |
| 1975年 | 奧格·尼爾斯·玻爾 | 丹麥 | “發現原子核中集體運動和粒子運動之間的聯繫，並且根據這種聯繫發展了有關原子核結構的理論” |
| 本·羅伊·莫特森 | 丹麥 |
| 利奧·詹姆斯·雷恩沃特 | 美國 |
| 1976年 | 伯頓·里克特 | 美國 | “他們在發現新的重基本粒子方面的開創性工作” |
| 丁肇中 | 美國 |
| 1977年 | 菲利普·沃倫·安德森 | 美國 | “對磁性和無序體系電子結構的基礎性理論研究” |
| 內維爾·莫特 | 英國 |
| 約翰·凡扶累克 | 美國 |
| 1978年 | 彼得·列昂尼多維奇·卡皮查 | 蘇聯 | “低溫物理領域的基本發明和發現” |
| 阿爾諾·艾倫·彭齊亞斯 | 美國 | “發現宇宙微波背景輻射” |
| 羅伯特·伍德羅·威爾遜 | 美國 |
| 1979年 | 謝爾登·李·格拉肖 | 美國 | “關於基本粒子間弱相互作用和電磁相互作用的統一理論的，包括對弱中性流的預言在內的貢獻” |
| 阿卜杜勒·薩拉姆 | 巴基斯坦 |
| 史蒂文·溫伯格 | 美國 |
| 1980年 | 詹姆斯·沃森·克羅寧 | 美國 | “發現中性K介子衰變時存在對稱破壞” |
| 瓦爾·洛格斯登·菲奇 | 美國 |
| 1981年 | 凱·西格巴恩 | 瑞典 | “對開發高解析度電子光譜儀的貢獻” |
| 尼古拉斯·布隆伯根 | 美國 | “對開發雷射光譜儀的貢獻” |
| 阿瑟·肖洛 | 美國 |
| 1982年 | 肯尼斯·威爾遜 | 美國 | “對與相轉變有關的臨界現象理論的貢獻” |
| 1983年 | 蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡 | 美國 | “有關恆星結構及其演化的重要物理過程的理論研究” |
| 威廉·福勒 | 美國 | “對宇宙中形成化學元素的核反應的理論和實驗研究” |
| 1984年 | 卡洛·魯比亞 | 義大利 | “對導致發現弱相互作用傳遞者，場粒子W和Z的大型項目的決定性貢獻” |
| 西蒙·范德梅爾 | 荷蘭 |
| 1985年 | 克勞斯·馮·克利青 | 德國 | “發現量子霍爾效應” |
| 1986年 | 恩斯特·魯斯卡 | 德國 | “電子光學的基礎工作和設計了第一台電子顯微鏡” |
| 格爾德·賓寧 | 德國 | “研製掃描隧道顯微鏡” |
| 海因里希·羅雷爾 | 瑞士 |
| 1987年 | 約翰內斯·貝德諾爾茨 | 德國 | “在發現陶瓷材料的超導性方面的突破” |
| 卡爾·米勒 | 瑞士 |
| 1988年 | 利昂·萊德曼 | 美國 | “中微子束方式，以及通過發現子中微子證明了輕子的對偶結構” |
| 梅爾文·施瓦茨 | 美國 |
| 施泰因貝格爾 | 美國 |
| 1989年 | 諾曼·拉姆齊 | 美國 | “發明分離振盪場方法及其在氫激微波和其他原子鐘中的套用” |
| 漢斯·德默爾特 | 美國 | “發展離子陷阱技術” |
| 沃爾夫岡·保羅 | 德國 |
| 1990年 | 傑爾姆·弗里德曼 | 美國 | “他們有關電子在質子和被綁定的中子上的深度非彈性散射的開創性研究，這些研究對粒子物理學的夸克模型的發展有必不可少的重要性” |
| 亨利·肯德爾 | 美國 |
| 理查·泰勒 | 加拿大 |
| 1991年 | 皮埃爾-吉勒·德熱納 | 法國 | “發現研究簡單系統中有序現象的方法可以被推廣到比較複雜的物質形式，特別是推廣到液晶和聚合物的研究中” |
| 1992年 | 喬治·夏帕克 | 法國 | “發明並發展了粒子探測器，特別是多絲正比室” |
| 1993年 | 拉塞爾·赫爾斯 | 美國 | “發現新一類脈衝星，該發現開發了研究引力的新的可能性” |
| 約瑟夫·泰勒 | 美國 |
| 1994年 | 伯特倫·布羅克豪斯 | 加拿大 | “對中子頻譜學的發展，以及對用於凝聚態物質研究的中子散射技術的開創性研究” |
| 克利福德·沙爾 | 美國 | “對中子衍射技術的發展，以及對用於凝聚態物質研究的中子散射技術的開創性研究” |
| 1995年 | 馬丁·佩爾 | 美國 | “發現τ輕子”，以及對輕子物理學的開創性實驗研究 |
| 弗雷德里克·萊因斯 | 美國 | “發現中微子，以及對輕子物理學的開創性實驗研” |
| 1996年 | 戴維·李 | 美國 | “發現了在氦-3里的超流動性” |
| 道格拉斯·奧謝羅夫 | 美國 |
| 羅伯特·理查森 | 美國 |
| 1997年 | 朱棣文 | 美國 | “發展了用雷射冷卻和捕獲原子的方法” |
| 克洛德·科昂-唐努德日 | 法國 |
| 威廉·菲利普斯 | 美國 |
| 1998年 | 羅伯特·勞夫林 | 美國 | “發現了電子在強磁場中的分數量子化的霍爾效應” |
| 施特默 | 德國 |
| 崔琦 | 美籍華人 |
| 1999年 | 傑拉德·特·胡夫特 | 荷蘭 | “闡明物理學中弱電相互作用的量子結構” |
| 馬丁紐斯·韋爾特曼 | 荷蘭 |
| 2000年 | 若雷斯·阿爾費羅夫 | 俄羅斯 | “發展了用於高速電子學和光電子學的半導體異質結構” |
| 赫伯特·克勒默 | 德國 |
| 傑克·基爾比 | 美國 | “在發明積體電路中所做的貢獻” |
| 2001年 | 埃里克·康奈爾 | 美國 | “在鹼性原子稀薄氣體的玻色-愛因斯坦凝聚態方面取得的成就， 以及凝聚態物質屬性質的早期基礎性研究” |
| 卡爾·威曼 | 美國 |
| 沃爾夫岡·克特勒 | 德國 |
| 2002年 | 雷蒙德·戴維斯 | 美國 | “在天體物理學領域做出的先驅性貢獻，尤其是探測宇宙中微子” |
| 小柴昌俊 | 日本 |
| 里卡爾多·賈科尼 | 美國 | “在天體物理學領域做出的先驅性貢獻，這些研究導致了宇宙X射線源的發現” |
| 2003年 | 阿列克謝·阿布里科索夫 | 俄羅斯 | “對超導體和超流體理論做出的先驅性貢獻” |
| 維塔利·金茲堡 | 俄羅斯 |
| 安東尼·萊格特 | 英國 |
| 2004年 | 戴維·格羅斯 | 美國 | “發現強相互作用理論中的漸近自由” |
| 戴維·普利茲 | 美國 |
| 弗朗克·韋爾切克 | 美國 |
| 2005年 | 羅伊·格勞伯 | 美國 | “對光學相干的量子理論的貢獻” |
| 約翰·霍爾 | 美國 | “對包括光頻梳技術在內的，基於雷射的精密光譜學發展做出的貢獻，” |
| 特奧多爾·亨施 | 德國 |
| 2006年 | 約翰·馬瑟 | 美國 | “發現宇宙微波背景輻射的黑體形式和各向異性” |
| 喬治·斯穆特 | 美國 |
| 2007年 | 艾爾伯·費爾 | 法國 | “發現巨磁阻效應” |
| 彼得·格林貝格 | 德國 |
| 2008年 | 小林誠 | 日本 | “發現對稱性破缺的來源，並預測了至少三大類夸克在自然界中的存在” |
| 益川敏英 | 日本 |
| 南部陽一郎 | 美國 | “發現亞原子物理學的自發對稱性破缺機制” |
| 2009年 | 高錕 | 英國 | “在光學通信領域光在纖維中傳輸方面的突破性成就” |
| 威拉德·博伊爾 | 美國 | “發明半導體成像器件電荷耦合器件” |
| 喬治·史密斯 | 美國 |
| 2010年 | 安德烈·海姆 | 荷蘭 | “在二維石墨烯材料的開創性實驗”[3] |
| 康斯坦丁·諾沃肖洛夫 | 英/俄 |
| 2011 | 布萊恩·施密特 | 澳大利亞 | “透過觀測遙距超新星而發現宇宙加速膨脹” |
| 亞當·里斯 | 美國 |
| 索爾·珀爾馬特 | 美國 |
| 2012 | 塞爾日·阿羅什 | 法國 | “能夠量度和操控個體量子系統的突破性實驗手法” |
| 大衛·維因蘭德 | 美國 |
| 2013 | 彼得·希格斯 | 英國 | 對希格斯玻色子的預測[4] |
| 弗朗索瓦·恩格勒 | 比利時 |
| 2014 | 赤崎勇 | 日本 | 發明“高亮度藍色發光二極體” |
| 天野浩 | 日本 |
| 中村修二 | 美國 |
