בכל הנוגע ללימודי המדעים המדויקים, נתוני המחקר הראו כי החינוך הדתי ממשיך לפגר אחר החינוך הממלכתי והחינוך הערבי. לאורך השנים 2013-2005 אחוז הניגשים בחינוך הממלכתי-דתי לבחינת בגרות בפיסיקה היה הנמוך ביותר מכל סוגי הפיקוח, והוא עמד בשנת 2013 על 8%, לעומת 8.9% בחינוך הערבי ו-10.3% בחינוך הערבי. כמו כן, אחוז בתי הספר המלמדים פיסיקה בחטיבה העליונה בחינוך הממלכתי דתי ב-2014 עומד על 52.25% לעומת 71.4% בחינוך הממלכתי ו-70.9% בחינוך הערבי.
כך גם בלימוד מקצוע הכימיה: בשנים אותם בחן המחקר, גם במקצוע זה היה אחוז הניגשים לבחינת בגרות בחינוך הממלכתי-דתי הנמוך ביותר מכל סוגי הפיקוח. בשנת 2013 עמד אחוז זה על 2.7% בלבד לעומת 8.05% בחינוך הממלכתי (פי 3) ו-16.15% בחינוך הערבי (פי 6). כמו כן, אחוז בתי הספר בחטיבה העליונה המלמדים כימיה בחינוך הממלכתי-דתי ירד במהלך השנים 2014-2000 ב-62.7% (!), מ-42.9% ל-16% בלבד. לשם השוואה, אחוז בתי הספר בחטיבה העליונה המלמדים כימיה בחינוך הממלכתי עומד על 55.4% (פי 3.5), ובחינוך הערבי עומד על 72.8% (פי 4.5).
כמו כן, אחד המדדים של משרד החינוך לבדיקת מצוינות מדעית היא היבחנות של תלמיד בשתי בחינות בגרות מדעיות (מתוך פיסיקה, ביולוגיה, כימיה ומדעי המחשב), המחקר מעלה כי רק כ-3% מתלמידי החינוך הממלכתי-דתי ניגשו לבחינות בגרות בשני מקצועות מדעיים, לעומת כ-10% בחינוך הממלכתי וכ-14% בחינוך הערבי. למעשה, רק 1.25% מקרב התלמידות בחינוך הממלכתי-דתי ניגשו לשתי בגרויות במקצועות מדעיים לעומת 5.35% בקרב התלמידים.
בהקשר זה חשוב להדגיש שתלמידי החמ"ד ניגשים לרוב ליותר יחידות לימוד מכל תלמיד אחר, בגלל בחינות הבגרות במקצועות הקודש.
אריאל פינקלשטיין, עורך המחקר, מציע כי ייתכן מאוד שהפערים בין נתוני החינוך הממלכתי-דתי לבין שאר סוגי הפיקוח מלמדים על כך שהפוטנציאל המדעי של החינוך הממלכתי-דתי לא ממומש, זאת בשל העובדה שבבתי ספר רבים כלל לא נפתחת מגמת פיסיקה או מגמת כימיה. להערכתו, "תופעה זה יכולה להיות מוסברת לאור קשיים כלכליים לפתיחת מספר מגמות יקרות, הנובעים ממספר תלמידים קטן שילמדו במגמה, שכן מספר התלמידים הממוצע בשכבה בחינוך הממלכתי-דתי נמוך בהרבה מאשר בחינוך הממלכתי ובחינוך הערבי: בעוד בשכבה ממוצעת בחינוך בחטיבה העליונה בחינוך הממלכתי-דתי לומדים רק כ-60 תלמידים, בחינוך הממלכתי לומדים בשכבה ממוצעת כ-140 תלמידים".