2000－2004年是我國農業機械科技的完全市場化階段。在這一階段，一批研究所改組、改制或轉制為科研型企業；建立了一批企業技術中心，成立了國家農業機械工程技術研究中心，以及教育部、農業部等部屬重點實驗室；加強了技術創新、加速了高技術成本轉化，形成了有利于農機科研成果轉化和產業化的機制；重點開展了適應農業和農村經濟發展新要求的、以解決農業結構戰略性調整和農民增收急需的農業機械技術研究開發，農業裝備技術由單純注重勞動代替向保護環境和提高資源利用率并重方向發展。

我國旱作面積大，水土流失嚴重、土壤沙漠化擴大，尤其是西北地區，發展保護性耕作更為重要。為此，農業部在2002年啟動了“保護性耕作示范工程”項目。保護性耕作以深松技術、秸稈和跟茬處理技術、免耕播種技術為核心，在中國農業大學高煥文等專家的共同努力下，這些技術都取得了豐碩的成果。

這一時期，我國發展了全方位深松、間隔深松、全層深松、淺翻深松、振動深松等多種深松技術。作業機具以中國農業機械化科學研究院耕作種植機械研究所的深松整地聯合作業機、黑河市愛華農機研究制造有限公司的深松聯合旋耕機、黑龍江勃農機械有限公司的全方位深松機、現代農裝科技股份有限公司的多功能振動式深松機為代表。

以錘爪和甩刀為主要部件的秸稈粉碎還田機，在北方旱作地區普遍推廣使用，產品向寬幅和聯合作業方向發展。機械生產以河北企業為代表，包括河北農哈哈機械有限公司、石家莊農業機械股份有限公司等。

保護性耕作中的免耕播種技術，采用銳角式開溝器的小型免耕播種機，在未耕留茬地進行免耕播種；采用機械或氣力式精量排種器和附加裝置的中耕作物免耕播種，在有留茬地或秸稈粉碎覆蓋地上免耕播種。中國農業機械化科學研究院耕作種植機械研究所的精少量施肥免耕播種機和氣力式玉米免耕施肥精密播種機立下了汗馬功勞。

農機科研的市場化階段，也是我國80－120馬力拖拉機技術日臻成熟的階段。大輪拖動力強勁、性能卓越、造型美觀，可配套犁、耙等機具進行各種農田作業，并可用于運輸等其它作業。電控系統由簡單的液壓懸掛系統電液控制向發動機控制、動力換擋、前驅動橋控制等集成控制發展；轉動系由純機械技術向機電液一體化技術轉變。

中國一拖、福田雷沃重工等占據了80－120馬力拖拉機銷售主力軍的位置。據統計，我國僅在2004年一年就銷售80－120馬力拖拉機接近2萬臺，同比近乎翻了一番。

與拖拉機關系**為緊密的是柴油機，在這一時期，我國農用柴油機可以生產缸徑大于100毫米的中缸徑和大于160毫米的大缸徑系列產品；直噴技術、增壓技術普遍應用，高壓共軌技術研制成功，節油減排技術發展，揚柴、濰柴是其代表。

據不完全統計，2004年我國規模以上稻米、面粉、油料、棉花、茶葉、果蔬、淀粉等七類農產品加工機械制造業，為國民經濟創造了3907億元的農產品加工工業產值，占當年農業總產值的10.8%。

光電技術中的代表性設備是農產品色選設備，它利用光電原理，從某種大量散裝的農產品中將顏色不正常的或感受病蟲害的顆粒以及外來雜物識別出來并進行分離。合肥萬興機械有限公司、石家莊三立谷物精選機械有限公司的色選機在這一時期比較暢銷。

農產品加工自動控制技術通過自動檢測、信息處理和分析判斷等手段，使農產品加工機械和相關系統自動地實現預期操作，從而代替人完成某種生產任務、生產過程或事物管理等工作。中國包裝和食品機械總公司的無菌包裝機“一家獨大”。

輻射殺菌技術采用電子束、γ射線等對農產品進行輻照，通過激化農產品中所含的水分及其他分子，使活體生物的生命受損或中斷，有效地殺滅食源性致病菌等微生物和傳染性寄生蟲，從而達到對農產品滅菌保鮮、提高衛生質量等目的。（信息來源2008年12月10日  中國農機化導報）