2011年5月5日至11日，科技部万钢部长应邀访问美国，主持召开第二次中美创新对话并出席第三轮中美战略与经济对话。

    5月6日，万钢部长与美国总统科技助理、白宫科技政策办公室主任霍尔德伦在美国皇冠体育主持召开了第二次中美创新对话高官会。中方外交部、发展改革委、财政部、工信部、商务部、国资委、知识产权局以及美方皇冠体育、财政部、商务部、能源部、贸易代表办公室、专利与商标办公室、国家经济委员会等两国多部门高级别官员、企业界和学术界代表出席会议。

    5月9日至10日，万钢部长出席了第三轮中美战略与经济对话，并分别在战略对话和经济对话上就相关议题发言。

    访美期间，万钢部长还分别与美国农业部长维尔萨克、能源部长朱棣文举行了会谈，与美国卫生与公众服务部长西贝利厄斯续签了中美卫生健康医药科学合作备忘录。在会见农业部长维尔萨克时，双方就加强农业生物技术、节水技术和基因库收集技术和措施等领域研发合作达成共识，愿进一步探讨建设中美农业科学旗舰项目。在会见能源部长朱棣文时，双方均对中美清洁能源联合研究中心的进展表示满意，一致同意对该中心下开展的合作项目进行监督和评审，加强保护知识产权。

    此外，万钢部长还会见了美国马里兰大学校长陆道逵，并与旅美华人科技人员代表座谈，就加强中美人文交流、科技合作等话题深入交换了意见。