Reimar Lüst forschte auf den Gebieten der Astrophysik, der Weltraumforschung und der Plasmaphysik. 1951 wurde er an der Universität Göttingen promoviert. Nach Forschungsaufenthalten in den USA habilitierte er sich 1960 im Fach Physik an der Universität München. Seit dem Ende der sechziger Jahre widmete er sich verstärkt der Wissenschaftspolitik und war in mehreren Wissenschaftsorganisationen aktiv. So war er von 1969 bis 1972 Vorsitzender des Wissenschaftsrates, von 1972 bis 1984 Präsident der Max-Planck-Gesellschaft, von 1984 bis 1990 Generaldirektor der Europäischen Weltraumorganisation ESA und von 1989 bis 1999 Präsident der Alexander von Humboldt-Stiftung. Im Anschluss war er bis 2004 Vorsitzender des Boards der International University in Bremen.
Der Astrophysiker Reimar Lüst wurde für seine wissenschaftlichen Arbeiten mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Großen Verdienstkreuz mit Stern und Schulterband der Bundesrepublik Deutschland, dem Adenauer-de Gaulle-Preis und zahlreichen Ehrendoktorwürden und Ehrenprofessuren. Im Jahr 1991 wurde nach ihm der Planetoid 4386 benannt.