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  1957年,蘇聯在拜科努爾發射了史普尼克1號衛星,成為首個將人造地球衛星送上太空的國家。由此,引發美國科技水平被蘇聯趕超的斯普特尼克危機。1958年2月7日,為應對美蘇冷戰,美國國會授權美國國防部成立了高等研究計劃署(英語:Advanced Research Projects Agency,縮寫:英語:ARPA),國會要求先進研究計劃局承擔保持美國軍事科技較其他的潛在敵人更為更為尖端的使命。就像國防先進研究計劃局在自述中稱:  1972年3月,美國聯邦政府將先進研究計劃局的核物理研究與能源發展職責劃歸美國能源部,另行組建能源先進研究計劃局(英語:ARPA-E)。高階研究計劃局的主體部分改稱國防高階研究計劃局(英語:Defense Advanced Research Projects Agency,縮寫:英語:DARPA)。  1993年2月,新上任的比爾·克林頓政府將國防先進研究計劃局重新更名為先進研究計劃局(英語:ARPA)。1996年3月,再次改為現名。

  國防先進研究計劃局設定下列機構:

  國防先進研究計劃署獨立於其他更常態的軍事研發,而聚焦於尖端科技研發,直接向美國國防部高層負責。國防先進研究計劃署約有240名人員(其中約140名技術人員),直接管理32億美元的預算。這是一個平均數字,因為國防先進研究計劃署以任務為單位編組,專注於短期(2到4個年)的專案。它一直負責資助許多科技的發展,在世界上產生了重大影響,包括電腦網路、NLS(一個超文字系統、以及當代無處不在的圖形使用者介面的一個重要前驅)等專案以及MIT電腦科學與人工智慧實驗室等機構。  國防先進研究計劃局資助的重大專案如; 國防先進研究計劃局在5pb.的遊戲《命運石之門0》中作為主角反派組織出現。
國防先進研究計劃署(英語:Defense Advanced Research Projects Agency,縮寫:英語:DARPA),前稱先進研究計劃署(英語:Advanced Research Projects Agency,縮寫:英語:ARPA),是美國國防部負責研發軍用高科技的行政機構。其總部位於維吉尼亞州阿靈頓縣。