A feleségével, Melinda Gates-szel együtt működtetett, s kettejük nevét viselő alapítványuk az évente embermilliók életét követelő népbetegségek elleni gyógymódok felfedezésére koncentrál. E célból dollármilliárdokat osztottak már szét kölcsön formájában nonprofit szervezeteknek.

A Seattle-i székhelyű alapítvány legújabb "felfedezettje" a CureVac biotech cég, mely azon munkálkodik, hogy gyorsabban fejlesszen ki hatékony védőoltásokat, mint a többi cég. Gates munkatársai annyira ígéretesnek találták a vállalkozást, hogy részesedés vásárlása mellett döntöttek.

Az alapítvány mintegy tucatnyi cégbe vásárolta már be magát. Az invesztíció oka mindig az, hogy olyan projekteket tudnak így támogatni, amelyekre más cégek nem hajlandók, mert az innováció kimenetele túlságosan kétes.

A CureVac fókuszának középpontjában a rák áll, a prosztatarák elleni vakcina tesztelése folyik jelenleg. A cég a hírvivő RNS-t (ribonukleinsav), más néven az mRNS-t használja fel, hogy a szervezetet ráfogja olyan fehérjék létrehozására, melyek felveszik a harcot a rákkal, valamint fertőző betegségekkel.

Gates csapatának célkitűzése, hogy az ilyen innovációk a világ szegényeit is szolgálják, ne csak a fejlett nyugati országok polgárait. Az alapítvány tehát nem a megtérülési modellel dolgozik (ROI), hanem a a társadalmi hatást tartja szem előtt. Ezen túl a stratégiai befektető szerepét is játssza, amennyiben ajtókat nyit meg és kapcsolatok teremt az egyetemek, a kormányzat és a magánszektor irányában az általa felkarolt vállalkozások számára. (Állami szinten is vannak törekvések, hogy ne csak pénzben mérjék az országok teljesítményét. Létrejött már a nemzeti boldogság index és az Unióban egy fenntarthatósági alapon számolt "GDP" kidolgozása zajlik.)

Az alapítvány 43,5 milliárd dollárral gazdálkodik, rendszerint ennek kamatait osztogatja. A befektetési részleg azonban ettől teljesen függetlenül működik.

Az alapítvány 2009-ben 400 millió dollárt osztott szét, jelenleg 1,5 milliárdot szándékozik kiosztani kölcsönök, befektetések vagy megrendelések formájában. A befektetési lehetőségeket 15 elemző vizsgálja, s előfordul, hogy egyes vállalkozások nemet mondanak Gates ajánlatára - a milliárdos ugyanis minden befektetési ügyletet személyesen vizsgál felül és hagy jóvá, állítja a The New York Times.

2014. szeptemberében az alapítvány 50 millió dollárt ajánlott fel az Ebola elleni harcra, de ugyancsak élen jár olyan cégek támogatásában, melyek szegényekre szabott egészségügyi és banki szolgáltatásokat valósítanak meg, mint például a bangladesi BRAC Bank és az amerikai Money in Motion közötti vegyesvállalata, a bKash, melybe 2014-ben 11 millió dollárt fektetett Gates alapítványa. A bKash 16,5 millió ügyfelet szolgál ki.