기초연구에 대한 정부 지원의 이유는 시장실패론에서 개념적 출발을 하게 되었다고 한다. 1950년대 말 Nelson에 의해서 체계화된 ‘시장실패론’(market failureapproach)의 기본 주장은 경쟁적 시장은 그대로 내버려 두면 기초연구에 대하여 최적 수준 이하로 투자하게 되며 이윤을 추구하는 기업은 자신이 후원하는 기초연구의 모든 이익을 확보할 수 있을지 확신할 수 없다고 한다. 우선 기초연구를 후원하는 기업에 대하여 기초연구가 어떤 이득을 가져다줄지 매우 불확실한데다가 해당 기업이 후발 모방자들로부터 보상을 받아내기가 어렵기 때문이다. 또한 이러한 모방을 막기 위하여 비밀을 유지하는 정책을 편다면, 다른 기업이 적은 추가 비용으로 기초연구를 응용할 수 있는 기회를 제한하게 되어 사회적으로 최적이라 할 수 없게 된다. Nelson의 논의가 구체적 사례연구(트랜지스터)에 근거하고 있었고 과학의 발전과 응용에 대한 많은 사례들을 제시하고 있음에 반하여, 시간이 흐름에 따라 시장실패론은 경험적 증거에 대한 언급이 점진적으로 줄어들고 경제학의 표준 공리를 더욱 강조하는 방향으로 흘렀다.
‘시장실패론’(market failureapproach)이란 이윤을 추구하는 기업은 이윤을 보장하지 못하는 기초연구에 대한 후원에 소극적이므로 시장의 발전을 가져오지 못한다는 주장이다. 이를 바탕으로 기초연구에 대한 정부 지원이 시작되었으나 경험적 증거의 부족으로 이 이론은 점차 약화되었다.