Юрий Оганесян вписал себя в историю науки как соавтор создания нескольких химических элементов — резерфордия, дубния, сиборгия и бория. В знак признания этих заслуг ещё один элемент — оганесон — получил название в честь самого академика Оганесяна.
Также на счету известного учёного — определение механизма взаимодействия атомных ядер, открытие нового класса ядерных реакций — холодного слияния массивных ядер, и разработка ускорительного оборудования для изучения тяжёлых ионов.