饶毅回国后建立了中国第一个重症监护病房（ICU），创办了中国历史上第一所探索分子医学的机构。

他的研究成果发表在《自然》《细胞》《科学》等国际权威期刊上，为推动中国医学科研的突破做出了贡献。

此外，在2020年新冠肺炎疫情期间，饶毅第一个提出了核酸检测的概念。