โรงเรียนพัฒนาหลักสูตรขึ้นใช้เป็นการเฉพาะกับนักเรียนของโรงเรียนมีการปรับปรุงหลักสูตรทุก 3 ปี โดยมีผู้ทรงคุณวุฒิสาขาต่าง ๆ จากสถาบันอุดมศึกษาเป็นที่ปรึกษาในการพัฒนาหลักสูตร โดยมุ่งเน้นการพัฒนานักเรียน รอบด้าน ทั้งพุทธิศึกษา จริยศึกษา พลศึกษา และหัตถศึกษา รายวิชาพื้นฐานครอบคลุมหลักสูตรการศึกษาขั้น พื้นฐานของกระทรวงศึกษาธิการนอกจากนี้ยังจัดสาระการเรียนรู้รายวิชาเพิ่มเติมให้หลากหลาย สอดคล้องกับ ศักยภาพ ความถนัดและความสนใจของนักเรียนเป็นรายบุคคลมีการจัดกิจกรรมพัฒนาผู้เรียนทั้งภายในและ ภายนอกห้องเรียน เพื่อมุ่งสร้างความเป็นพหุปัญญาสร้างเสริมประสบการณ์การเรียนรู้ เปิดโลกทัศน์ที่กว้างไกลของ นักเรียน และ เพื่อให้เกิดความสมดุลทั้งความรู้ ความคิด ความดีงาม และความรับผิดชอบต่อสังคม

โรงเรียนมีการจัดกระบวนการเรียนการสอนที่ส่งเสริมให้นักเรียนฝึกปฏิบัติ ค้นคว้า ทดลอง สืบเสาะ แสวงหา คำตอบในสิ่งที่สงสัยรวมทั้งเปิดโอกาสให้นักเรียนสร้างสรรค์ผลงานตามความสนใจ มุ่งพัฒนาจิตวิญญาณของการ เป็นนักวิจัย นักประดิษฐ์ นักคิดค้น ที่กอปรด้วยคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมที่ดีงามของไทย โรงเรียนมีกระบวน การส่งเสริมและพัฒนานักเรียนอย่างต่อเนื่องตลอด 3 ปี ได้แก่ การฝึกปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ ฟังบรรยายจาก นักวิทยาศาสตร์ นักวิจัยศึกษาดูงานในหน่วยงานวิจัย ฝึกประสบการณ์ร่วมกับนักวิจัย ศึกษาค้นคว้าและแลกเปลี่ยน เรียนรู้ในรายวิชาสัมมนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีปฏิบัติกิจกรรมสำรวจ สังเกต ศึกษา ทดลอง และวิเคราะห์สิ่งที่ พบเห็นจาก สิ่งแวดล้อม หรือสภาพภูมิประเทศต่าง ๆ ในการเข้าค่ายวิชาการและทำโครงงานวิทยาศาสตร์ในหัวข้อ ที่สนใจ เพื่อให้นักเรียนมีโอกาสฝึกใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการค้นหาคำตอบที่ตนเองสงสัยอยากรู้ ภายใต้ การควบคุมดูแลของอาจารย์ และผู้ทรงคุณวุฒิ ทั้งนี้นักเรียนจะต้องนำเสนอผลงานวิจัยดังกล่าว ทั้งภาคบรรยายและ โปสเตอร์เช่นเดียวกับการนำเสนอในการประชุมวิชาการต่าง ๆ

หลักสูตรโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ พุทธศักราช 2562

หลักสูตรโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ พุทธศักราช 2560 (ฉบับปรับปรุง 2561)

หลักสูตรโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ พุทธศักราช 2556

หลักสูตรโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ พุทธศักราช 2552

หลักสูตรโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ พุทธศักราช 2548

หลักสูตรโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ พุทธศักราช 2545