จากการที่พระองค์เสด็จเยี่ยมราษฎรในพื้นที่ต่าง ๆ ทั่วราชอาณาจักร ทำให้พระองค์ทอดพระเนตรเห็นสภาพความเป็นจริงและทรงตระหนักถึงปัญหาอันแท้จริงของราษฎร โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาของเกษตรกร ซึ่งเป็นประชากรส่วนใหญ่ของประเทศนั้น ต้องประสบกับปัญหาต่างๆ มากมาย อาทิ การขาดแคลนแหล่งน้ำ การเพาะปลูกไม่ได้ผล หรือการขาดแคลนที่ดินทำกิน ฯลฯ ซึ่งพระองค์ได้ทรงริเริ่มให้มีการแก้ไขปัญหาต่างๆ อย่างครบวงจร เริ่มจากการพัฒนาแหล่งน้ำ – การปรับปรุงระบบชลประทาน – การระบายน้ำออกจากพื้นที่ลุ่ม – การพัฒนา ปรับปรุงดินให้อุดมสมบูรณ์ - การตั้งศูนย์ศึกษาการพัฒนาเพื่อหาวิธีการเพาะปลูกที่เหมาะสมในแต่ละพื้นที่ – การเลี้ยงสัตว์เพื่อการบริโภคและจำหน่าย – การส่งเสริมให้เกษตรกรรวมตัวกันในรูปของสหกรณ์ – การจัดตั้งธนาคารโค กระบือ – การเข้าร่วมกิจการด้านศิลปาชีพพิเศษ

     ด้วยความที่พระองค์ทรงวินิจฉัยว่า น้ำเป็นปัจจัยหลักของการพัฒนาและอนุรักษ์ธรรมชาติ พระองค์จึงทรงมุ่งมั่นพัฒนาแหล่งน้ำเป็นอันดับแรก โดยมีพระราชดำริให้ดำเนินการโครงการอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กในพื้นที่ที่จำเป็นทั่วประเทศ เพื่อเป็นแหล่งขยายพันธุ์ปลาและกุ้งน้ำจืดซึ่งเป็นแหล่งอาหารโปรตีนที่สำคัญอย่างยิ่ง การเร่งรัดพัฒนาพื้นที่ไร้ประโยชน์ให้สามารถเปิดเป็นที่ทำกินได้นั้น ก็เพื่อช่วยบรรเทาปัญหาเกษตรกรขาดแคลนที่ดินทำกิน และยังช่วยชะลอการบุกรุกทำลายบริเวณป่าไม้ที่เป็นแหล่งต้นน้ำลำธาร ช่วยฟื้นฟูที่ดินที่ถูกทำลายให้กลับมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจได้อีก ปัจจัยสำคัญในการฟื้นฟูคุณภาพดินส่วนหนึ่งก็คือน้ำนั่นเอง เมื่อมีระบบชลประทานที่สมบูรณ์แบบ ก็จะสามารถเปิดขยายที่ทำกินออกไปได้อีก

     นอกจากนี้ ยังได้ทรงริเริ่มโครงการหลวงพัฒนาชาวเขา ในปี พ.ศ. ๒๕๑๒ เพื่อแก้ไขปัญหาการถากถางป่า เผาป่าเพื่อทำไร่เลื่อนลอยของกลุ่มชาวไทยภูเขาที่มีวิถีการดำรงชีวิตแบบดั้งเดิม และยากต่อการเปลี่ยนแปลงวิถีการดำรงชีวิตที่สืบทอดกันมายาวนาน โครงการดังกล่าว ได้รวบรวมผู้มีความรู้ความสามารถในแขนงต่างๆ และได้ร่วมมือกับองค์กรทั้งภาครัฐและเอกชน ตลอดจนองค์กรจากต่างประเทศ เพื่อดำเนินการในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ เชียงราย แม่ฮ่องสอน และลำพูน ครอบคลุมหมู่บ้านชาวไทยภูเขากว่าร้อยแห่ง โดยเป็นการพัฒนาแบบครบวงจร ทั้งนี้ พระองค์ทรงให้ความสำคัญกับการค้นคว้า วิจัย รวมถึงการเชื่อมต่อข้อสรุปทางวิชาการกับการปฏิบัติจริง โดยมุ่งเน้นที่จะค้นหาพืชที่ปลูกง่าย มีราคา และเป็นที่ต้องการของตลาด เพื่อทดแทนการปลูกฝิ่นของชาวไทยภูเขาในขณะนั้น

     จากการลงมือปฏิบัติในครั้งนั้น ได้ส่งผลให้ปัจจุบันมีการวิจัยพืชพันธุ์ไม้ต่าง ๆ กว่า ๕๐ ชนิด ทั้งไม้ผล ไม้ดอก ธัญพืชเมืองหนาวชนิดต่าง ๆ กาแฟ เห็ด พืชน้ำมัน ฯลฯ ซึ่งปัจจุบัน พืชพันธุ์ไม้เมืองหนาวเหล่านี้ ไม่ได้อยู่แต่เฉพาะในแปลงทดลองสาธิตเท่านั้น หากแต่ได้กระจายไปสู่ไร่ของชาวไทยภูเขาอย่างแพร่หลาย ทั้งนี้ ด้วยพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทำให้ชาวไทยภูเขาได้เปลี่ยนแปลงวิถีการดำเนินชีวิตแบบดั้งเดิม จากการมีชีวิตเร่ร่อน มาเป็นการมีบ้านเรือนถาวร ตั้งอยู่เป็นหลักแหล่ง จากการปลูกฝิ่น หันมาปลูกพืชผลทางเศรษฐกิจอื่นแทน รวมถึงการมีเทคโนโลยีใหม่ในการเพาะปลูก มีการสื่อสารสมาคมกับคนพื้นราบ มีการแลกเปลี่ยนทางวัฒนธรรม เมื่อชาวไทยภูเขาเริ่มเป็นที่คุ้นเคยของชาวพื้นราบ และค่อย ๆ กลายสภาพเป็นชุมชนคนไทย ได้เกิดความสำนึกในความเป็นคนไทยโดยสมบูรณ์ ที่สำคัญยิ่งคือ พวกเขาไม่รู้สึกโดดเดี่ยวในชะตาชีวิตอีกต่อไป

     นอกจากนี้ ยังทรงทดลองโครงการใหม่ๆ ทางด้านการเกษตร ในแปลงทดลองส่วนพระองค์ ในสวนจิตรลดา เมื่อประสบผลสำเร็จแล้ว ก็จะทรงถ่ายทอด หรือพระราชทานพันธุ์พืชตลอดจนพันธุ์สัตว์เหล่านั้น แก่ราษฎรในพื้นที่ต่างๆ ตัวอย่างแปลงทดลองส่วนพระองค์ อาทิ