Firma przywiązuje szczególną uwagę do badań i rozwoju technologii, których celem jest tworzenie skutecznych, o szerokim profilu bezpieczeństwa  oraz wygodnych w użyciu produktów leczniczych. Posiada 4 własne ośrodki badań i rozwoju we Włoszech, Francji, Stanach Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii zatrudniające międzynarodowy zespół ponad 300 naukowców. Kolejne centrum badawcze powstaje w Parmie, we Włoszech.

W 2009 r. Grupa Chiesi zintensyfikowała, w porównaniu z poprzednim rokiem, działania badawcze i ukierunkowane na rozwój nowych technologii, głównie w obszarze terapeutycznym chorób oddechowych. Nakłady inwestycyjne Grupy Chiesi w badania i rozwój w 2009 roku wzrosły w stosunku do 2008 roku o 22,1% i wyniosły 132,6 mln Euro co stanowiło 15,2% obrotów.

W 2010 roku, po raz drugi z kolei,  Grupa Chiesi znalazła się w czołówce włoskich firm farmaceutycznych inwestujących w badania i rozwój. Ponownie też firma znalazła się w gronie liderów w międzynarodowym rankingu: zajmuje 8. pozycję wśród największych włoskich firm ze wszystkich sektorów rynku oraz 14. miejsce wśród międzynarodowych koncernów farmaceutycznych w Europie.

Firma współpracuje z ośrodkami akademickimi przy realizacji programów naukowych, między innymi poprzez konsorcjum z włoskimi uniwersytetami, Uniwersytetem w Modenie i Reggio Emila. Od 2009 r. Grupa Chiesi jest partnerem strategicznym Uniwersytetu we Florencji w badaniach nad leczeniem przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP). Jest także jednym z partnerów wspierających działalność międzynarodowej organizacji GINA (the Global Initiative for Astma), której celem jest poprawa jakości życia wszystkich chorych na astmę.

W ostatnim czasie w zakresie leczenia chorób układu oddechowego opracowano i wdrożono  do badań klinicznych trzy nowe cząsteczki.
W 2009 r. firma otrzymała 123 patenty, zaś do końca 2008 roku  w sumie na świecie realizowała 1 273 patenty. Kolejnych 17  wniosków patentowych oczekuje na rejestrację.