Il faut attendre 1936 pour voir le retour de Polytechnique à la recherche moderne, avec la création du centre de recherches physiques à l'initiative de Louis Leprince-Ringuet[163].

Le nombre d'élèves polytechniciens admis en étant boursiers augmente régulièrement depuis 2007, passant de 7,3 % en 2007 à 16,8 % en 2011[269]. Depuis 1865, l'AX contribue au rayonnement de l'École polytechnique, anime la communauté polytechnicienne, et renforce son expression dans le débat public. L'École acquiert cependant très vite une grande renommée en sciences et attire des scientifiques de toute l'Europe[26]. En 1982, le film Tout feu, tout flamme met en scène une polytechnicienne, jouée par Isabelle Adjani, sûrement inspirée par Anne Chopinet[61]. L'École ne rouvre partiellement qu'en novembre 1916 mais il faut attendre février 1919 pour que l'hôpital quitte l'École. Le nouveau logo reprend le « X », surnom de l'École, ainsi que le blason historique où figure la devise[71]. Depuis 2013, tous les élèves du cycle polytechnicien réalisent aussi un stage de recherche de 6 mois en laboratoire, en France ou à l'étranger, au cours de leur 3e année[1]. Les épreuves écrites se multiplient à partir de 1840. À l'inverse, l'École des Mines de Paris reçoit de futurs ingénieurs civils étrangers depuis 1816, l'École des Ponts et Chaussées depuis 1851, l'École centrale des arts et manufactures depuis sa fondation en 1829 et l'École normale supérieure signe des conventions d'accueil d'élèves et de résidents avec plusieurs pays en 1867. Depuis 2013, les élèves polytechniciens ont au cours de leur cursus une expérience d'au moins 3 mois à l'étranger que ce soit pour un stage en entreprise, de recherche ou un double diplôme. En 1976, le nouveau campus de Palaiseau est inauguré[62] et l'École polytechnique quitte ses locaux historiques parisiens. Les doctorants possèdent leur propre association, appelée X'Doc[283]. L'École assure depuis sa création la formation d'ingénieurs, recrutés chaque année par un concours d'admission parmi les plus anciens et les plus difficiles de ceux que préparent les élèves de classes préparatoires, mais aussi par le biais d'admissions parallèles pour les universitaires. Ce campus constitue la zone « Palaiseau » du cluster technologique Paris-Saclay, aux côtés de l'Institut d'optique Graduate School (arrivé en 2006[219]), de l'ENSTA ParisTech (arrivée en 2012[220]) et de l'Office national d'études et de recherches aérospatiales. À partir de l'année 2017, le concours est ouvert aux étudiants français de BCPST[244], avec 10 places proposées la première année[245]. Discours du Premier ministre, François Fillon, École polytechnique - Développer l'attractivité internationale, Réunion d'information École polytechnique 27 mars 2013, KeyLib Autopartage - Voitures en libre-service, Transports : la future desserte du plateau, Arrêté du 13 mars 1997 relatif aux conditions d'admission à l'École polytechnique par la voie du concours d'admission en première année à l'École normale supérieure de Cachan (concours PSI), Site Admissions et Concours - Filière universitaire : conditions d'admission, Graduateschool - Niveaux et conditions d'admission, Ces lycées qui monopolisent la fabrique des élites, L'égalité des chances à l'École polytechnique, Rapport d'activité de l'École polytechnique 2011, 30 % de boursiers dans les grandes écoles ? Le sport occupe une place importante dans la vie des deux promotions d'élèves ingénieurs qui se côtoient sur le campus. Le surnom d'X s'applique aussi aux polytechniciens[17]. Après l'armistice du 22 juin 1940, l'École se replie à Villeurbanne et Lyon et perd son statut militaire[49].

Celle des élèves du cycle master s'appelle l'Association des Masters de l'École polytechnique (AMiX)[284]. L'École doctorale de l'École polytechnique (EDX) est créée en 1985 ainsi que le diplôme de docteur de l'École polytechnique[63] et en 2010 la Graduate school s'ouvre pour réunir l'EDX et la Direction des programmes masters[64]. En particulier François Garçon estime que la recherche y est essentiellement le fait de non polytechniciens, simplement rattachés aux laboratoires du CNRS[102]. Enfin, la section français langue étrangère (FLE) a elle aussi mis en place ces dernières années un dispositif d'enseignement de la langue et de la culture françaises pour les élèves étrangers[133]. Elle est habilitée par la CTI (Commission des Titres d’Ingénieur) et membre de la CGE (Conférence des Grandes Ecoles). Parallèlement des écoles mixtes sont fondées, comme l'Institut d'optique en 1920[273], si bien que dès 1922, des élèves imaginent des femmes polytechniciennes et dessinent leur uniforme[274]. La réforme de 1970 met en place un tronc commun d'enseignements et des options[125]. Elle est fondée en 1794 par la Convention nationale sous le nom d'École centrale des travaux publics et militarisée en 1804 par Napoléon Ier. 32 étudiants dans le Programme d'Échange International, formation non diplômante, 53 dans le Programme de Stages pour Étudiants Internationaux, formation non diplômante, les élèves du cycle polytechnicien intègrent pour moitié des entreprises et organismes privés en France et à l'international, majoritairement dans l', les élèves des programmes masters s'orientent majoritairement vers un. L'objectif est de faire participer l'École polytechnique à l'essor de la France au cours des Trente Glorieuses[79] et de répondre au besoin de cadres supérieurs[87] afin de former, selon l'expression de Bernard Esambert, « les officiers de la guerre économique »[88]. » C'est la gloire liée à l'École polytechnique qui conduit Gustave Flaubert à écrire : « Polytechnique, rêve de toutes les mères (vieux)[333]. Le drapeau de l'École est au début de la délégation polytechnicienne. Par ailleurs les travaux en laboratoires sont intégrés au programme de la dernière année et de nouvelles matières sont introduites comme les sciences économiques en 1969[127],[f], l'informatique en 1976 puis la biologie en 1985[125],[g].

Les élèves de l'École polytechnique de nationalité française sont sous statut militaire d'officier durant leur scolarité. Ces deux objectifs figurent dans la loi du 25 frimaire an VIII (16 décembre 1799) : « L'École polytechnique est destinée à répandre l'instruction des sciences mathématiques, chimiques, physiques, et des arts graphiques, et particulièrement à former les élèves pour les écoles d'application des services ci-après désignés. En particulier, la Cour reproche à Polytechnique l'opacité de sa comptabilité, qui ne permet pas d'établir le coût complet de la scolarité ; la gestion laxiste du personnel enseignant, représentant un surcoût de plus d'un million d'euros ; le manque de contrôle des chaires d'entreprise ; le coût des élèves étrangers, d'environ 75 000 euros par élève et la suppression de facto de la « pantoufle ». ». Pour les masters le candidat doit être titulaire d'un Bachelor of Science, d'un Bachelor of Engineering, d'une licence ou de son équivalent[250] tandis que pour un doctorant le candidat doit être titulaire d'un diplôme master ou d'un équivalent et doit trouver un sujet de thèse et un laboratoire d'accueil[251]. Il s'agit de deux années de « prépa intégrée » permettant d'intégrer les écoles d'ingénieurs des instituts nationaux polytechniques.

Ce que modère la direction rappelant que « ça se saurait si les polytechniciens étaient influençables »[214] et que d'autres grandes entreprises encadrent déjà le campus. Pour l’article homophone, voir, Médaille bronze École polytechnique, centenaire de la fondation de l'école 1794 - 1894.
L'École est membre fondateur des deux réseaux thématiques de recherche avancées (RTRA) Triangle de la physique et Digiteo et de la Fondation Mathématique Jacques Hadamard. Les stages civils (environ 140 au total) existent depuis 1997[140] et sont ouverts aux élèves français et aux élèves étrangers francophones volontaires.
L'incorporation des élèves (autrefois appelée initiation, absorption, « bahutage »[294], bizutage[78] ou cryptage) puise ses origines dans la militarisation de l'École[121]. Parallèlement, l'École entreprend à partir de 2013 une profonde rénovation du cursus ingénieur polytechnicien[69]. Dans le domaine des sciences, on compte les mathématiciens Cauchy, Gustave Coriolis, Henri Poincaré, Poisson et Benoît Mandelbrot, les physiciens Henri Becquerel (prix Nobel de physique 1903), Carnot, Fresnel, le chimiste Gay-Lussac, les économistes Maurice Allais (prix Nobel d'économie 1988) et Jean Tirole (prix Nobel d'économie 2014), le généticien Albert Jacquard, l'ingénieur Albert Caquot et le sociologue Alfred Sauvy[321],[322].

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