В нашей больнице традиционно уделяется большое внимание научно-исследовательской работе. Первая Градская входит в пятерку учреждений-лидеров в исследовательской работе в системе Департамента здравоохранения города Москвы. В числе тем, по которым ведутся активные исследования в нашей больнице - ишемический инсульт, рассеянный склероз, ревматоидный артрит, псориатический артрит, Болезнь Стилла, аксиальный спондилоартрит, хронический бактериальный цистит. Многие исследования проводятся при поддержке грантов Агентства инноваций и Правительства города Москвы. Среди них - разработка и внедрение инновационного органосохраняющего метода лечения костно-хрящевых дефектов коленного сустава с применением биотехнологий; разработка и внедрение инновационного программного обеспечения для автоматического определения значимости поражений коронарных артерии при селективной коронарографии, для определения показаний к операции по реваскуляризации миокарда; разработка и внедрение персонализированного алгоритма фармакогенетического тестирования для предотвращения центральной слепоты вследствие возрастной макулярной дегенерации и много другое. Научные разработки ГКБ №1 им. Н.И. Пирогова получили высокую оценку у профессионального сообщества и уже нашли успешное применение в клинической практике не только московских, но и других больниц в Рязанской, Тамбовской области, Республики Дагестан.

В нашей больнице на постоянной основе работает Совет молодых ученых. Проводится активная научная и образовательная работа. Научные работы сотрудников больницы публикуются в престижных профессиональных изданиях. За последние 5 лет сотрудниками больницы опубликовано 278 научных статей (средневзвешанный импакт-фактор = 0,755). Число цитирований публикаций на elibrary.ru = 5619.В 2024 году опубликовано 55 научных статей (средневзвешанный импакт-фактор = 0,755). Ежегодно на базе нашей больницы проводится множество научных конференций. Известностью и авторитетом у коллег пользуются: ежегодная конференция «Большая тройка в хирургии», тренинг-курс по современным методикам лечения грыж передней брюшной стенки, ежегодные травматологические конференции с участием ведущих специалистов Москвы и других городов России, онлайн-школа по лечению сердечной недостаточности и многие другие.