Năm 2021, Giải thưởng có nhiều đổi mới, ưu tiên xét chọn các ngành thuộc danh mục các lĩnh vực khoa học công nghệ ưu tiên quốc gia đến năm 2030 và mở rộng thêm lĩnh vực "chuyển đổi số” "tự động hóa”, để giải thưởng góp phần định hướng, thúc đẩy thế hệ trẻ học tập, nghiên cứu và khởi nghiệp trong những lĩnh vực khoa học công nghệ ưu tiên quốc gia, tích cực chuyển đổi số, xây dựng Chính phủ điện tử hướng tới Chính phủ số và Quốc gia số, chủ động tham gia Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư nhằm thực hiện Nghị quyết Đại hội XIII của Đảng với 5 lĩnh vực xét giải thưởng, gồm: công nghệ thông tin, chuyển đổi số và tự động hóa; công nghệ y - dược; công nghệ sinh học; công nghệ môi trường và công nghệ vật liệu mới.
Năm 2021, Giải thưởng được triển khai phát động từ ngày 19/8/2021 đến ngày 20/10/2021 tại địa chỉ http://qcv.tainangviet.vn/. Ban Tổ chức đã nhận được 66 hồ sơ giới thiệu đề cử của 27 cơ quan, đơn vị, tổ chức, doanh nghiệp trong cả nước và Đại sứ Quán Việt Nam, Hội Thanh niên, Sinh viên Việt Nam ở nước ngoài, trong đó: Công nghệ thông tin, chuyển đổi số và tự động hóa (17 hồ sơ), công nghệ sinh học (10 hồ sơ), công nghệ môi trường (09 hồ sơ), công nghệ y - dược (08 hồ sơ) và công nghệ vật liệu mới (22 hồ sơ); có 46 tiến sĩ, 20 thạc sĩ, 07 sinh viên; có 26 ứng viên đang học tập, nghiên cứu và làm việc ở nước ngoài (Hàn Quốc, Australia, Pháp, Nhật Bản, Bỉ).
So với năm trước, số lượng hồ sơ tăng lên, đặc biệt là các ứng viên đang học tập, công tác ở nước ngoài. Hồ sơ của các đề cử có chất lượng tốt, nhiều cá nhân có bằng sáng chế, giải pháp hữu ích, chủ nhiệm đề tài khoa học công nghệ cấp quốc tế, quốc gia được ứng dụng thực tế; nhiều công bố quốc tế chất lượng cao thuộc danh mục Q1 và nhiều giải thưởng, huy chương quốc gia, quốc tế.
Ngày 12/11/2021, sau khi có kết quả đánh giá sơ bộ của Ban Thư ký Giải thưởng, Hội đồng Giải thưởng họp phiên thứ nhất xem xét, thảo luận, đánh giá từng hồ sơ theo lĩnh vực và bỏ phiếu kín chọn ra 20 ứng viên xuất sắc thuộc 5 lĩnh vực vào vòng bình chọn trực tuyến bắt đầu từ 20h00 ngày 15/11/2021 đến 20h00 ngày 25/11/2021 tại địa chỉ http://qcv.tainangviet.vn/binh-chon trên Cổng thông tin điện tử Tài năng trẻ Quốc gia. Sau 10 ngày đăng tải công khai, đã có 264,127 lượt bình chọn.
Ngày 2/12/2021, Hội đồng Giải thưởng đã họp phiên thứ hai thảo luận, bỏ phiếu kín và thống nhất đề cử 10 cá nhân xuất sắc để Ban Bí thư T.Ư Đoàn quyết định trao Giải thưởng KHCN Quả cầu Vàng năm 2021, trong đó: Lĩnh vực Công nghệ thông tin, chuyển đổi số và tự động hóa: 3 cá nhân; Lĩnh vực Công nghệ y - dược: 3 cá nhân; Lĩnh vực Công nghệ sinh học: 1 cá nhân; Lĩnh vực Công nghệ môi trường: 1 cá nhân và Lĩnh vực Công nghệ vật liệu mới: 2 cá nhân.
Danh sách 10 tài năng trẻ nhận Giải thưởng Quả cầu Vàng 2021:
Lĩnh vực CNTT, chuyển đổi số và tự động hóa
1. TS Nguyễn Thanh Bình (sinh năm 1986), Trưởng Bộ môn Ứng dụng Tin học, Khoa Toán - Tin học, trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TP. Hồ Chí Minh.
2. TS Phạm Quốc Việt (sinh năm 1990), Giáo sư hợp đồng, ĐHQG Busan, Hàn Quốc.
3. ThS Lê Hoàng Quỳnh (sinh năm1987), Giảng viên trường ĐH Công nghệ, ĐHQG Hà Nội.
Lĩnh vực Công nghệ y - dược
4. TS Trương Thanh Tùng (sinh năm1989), Trưởng nhóm nghiên cứu thuốc mới, Viện Nghiên cứu tiên tiến Phenikaa, trường ĐH Phenikaa, giảng viên Khoa Dược, trường ĐH Phenikaa.
5. TS. BS Đào Việt Hằng (sinh năm1987), Phó Giám đốc Trung tâm Nội soi can thiệp, Bệnh viện ĐH Y Hà Nội và Giảng viên trường ĐH Y Hà Nội.
6. TS Đỗ Phúc Huyền (sinh năm1986), Phó Giám đốc Viện Kinh tế và Công nghệ y tế (iHeat).
Lĩnh vực Công nghệ sinh học
7. TS Ninh Thế Sơn (sinh năm 1988), Phó Trưởng phòng Hóa sinh ứng dụng, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Lĩnh vực Công nghệ môi trường
8. ThS. Hồ Xuân Vinh (sinh năm 1987), Phó Giám đốc Công ty TNHH Hồ Hoàn Cầu, xã Quỳnh Văn, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An.
Lĩnh vực Công nghệ vật liệu mới
9. TS Nguyễn Trọng Hiếu (sinh năm 1988), Nghiên cứu viên, giảng viên cao cấp, trường ĐHQG Australia.
10. TS Phạm Văn Trình (sinh năm 1986), Nghiên cứu viên chính, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Lễ trao Giải thưởng dự kiến tổ chức vào 9h ngày 19/12/2021 tại Thủ đô Hà Nội và được livestream trên các fanpages Cổng thông tin T.Ư Đoàn và Trung tâm Phát triển Khoa học, Công nghệ và Tài năng trẻ.
