Le Wellcome Trust investit en moyenne 650 millions £ par an dans la recherche biomédicale. La plus grande partie supporte la recherche permettant une meilleure compression de la santé et des médicales sans nécessairement avoir une application immédiate; les bénéfices pour la médecine pourraient émerger plus tard de ces recherches fondamentales. Les fonds ont permis de financer plusieurs projets importants récents :
- Le séquencage du génome humain au centre Sanger.
- Développement de médicament antipaludique basé sur l'artémisinine.
- Travaux novateurs en psychothérapie cognitivo-comportementale pour les troubles psychologiques.
- Etablissement de l'UK Biobank, étudiant la contribution des prédispositions génétiques et des facteurs environnementaux sur le développement des maladies.
- Construction de l'aile Wellcome du Musée de la Science de Londres.
- Le Diamond Light Source où se trouve l'accélérateur de particules élémentaires diamond.
- Mise en place du réseau national de Science Learning Centres.
De plus, le Wellcome Trust a un programme international de recherche gérant des études importantes sur la malaria et d'autres maladies causant des niveaux de mortalité élevées au Kenya, Malawi, Thaïlande, Vietnam et Afrique du Sud.
En octobre 2005, le trust était la première importante organisation de charité en recherche à encourager la publication de résultats en accès ouvert; autrement dit, une publication gratuite d'articles de recherches. La fondation pense que maximiser la distribution de ces articles à travers un accès gratuit et en ligne est la façon la plus efficace de s'assurer qu'ils seront accessibles, lus et utilisés. Ceci, en retour, favoriserait une culture de la recherche plus riche.