Joseph Liouville (X1825), mathématicien, met en évidence les nombres transcendants
Alfred de Vergnette de Lamotte (X1826), inventeur de la conservation du vin par le chauffage (avec comme prédécesseur Nicolas Appert) et de la congélation du vin
Clément Adrien Vincendon-Dumoulin (X1833), ingénieur hydrographe membre de l'expédition Dumont d'Urville en Océanie et au pôle austral (1837-1840), fait le premier calcul de l'inclinaison magnétique permettant ainsi de localiser le Pôle Sud magnétique (23 janvier 1838) et dresse la 1ère carte de la Terre Adélie (1840)
Jacques-Joseph Ebelmen (X1835), chimiste, professeur à l'école, administrateur de la Manufacture de porcelaine de Sèvres en 1845
Edmond Malinvaud (X1942), économiste, professeur au Collège de France
Benoît Mandelbrot (X1944), découvreur de la loi de Mandelbrot et promoteur des fractales
Albert Jacquard (X1945), ingénieur des Manufactures de l’État en 1948. Intégra par la suite l’Institut de statistiques, d'où il fut diplômé ingénieur d’organisation et méthode. Actuellement célèbre en tant que généticien, essayiste et humaniste.
Personnalités politiques
Charles Dupin (X1801), mathématicien, économiste et homme politique
François Arago (X1803), astronome, député et ministre de la IIe République
Sadi Carnot (X1857) - petit-fils de Lazare Carnot (fondateur de l'École), neveu de Sadi Carnot (X1812, physicien) - président de la République
Louis-Nathaniel Rossel (X1862), ministre de la Guerre sous la Commune de Paris, seul officier gradé (Colonel) à avoir rejoint la Commune suite à la défaite de 1870.
Albert Lebrun (X1890), ministre des Colonies, président du Sénat, puis président de la République
Jules Moch (X1912), ministre de la IIIe et de la IVe République
Valéry Giscard d'Estaing (X1944), ministre des Finances, puis président de la République, académicien
André Giraud (X1944), ministre de l'Industrie de 1978 à 1981, puis ministre de la Défense de 1986 à 1988.
Lionel Stoléru (X1956), ancien homme politique, aujourd'hui chef d'orchestre, et animateur des petits déjeuners polytechniciens,
Francis Mer (X1959), homme politique français et chef d’entreprise, ministre de l'Économie, des Finances et de l'Industrie de mai 2002 à mars 2004
Christian Sautter (X1960), ministre de l'Économie, des Finances et de l'Industrie de novembre 1999 à mars 2000
Paul Quilès (X1961), ministre de la Défense en 1985, des Postes, des Télécommunications et de l'Espace en 1988.
Alain Lipietz (X1966), économiste et député européen (depuis 1999).
Bruno Mégret (X1969), ancien député, fondateur du Mouvement national républicain.
François Loos (X1973), ancien ministre délégué à l'Industrie, conseiller régional d'Alsace
Fabienne Keller (X1979), ancien maire de Strasbourg
Chakib Benmoussa (X1979), ministre de l'Intérieur du Maroc
Nathalie Kosciusko-Morizet (X1992), secrétaire d'État à l'Écologie du gouvernement Fillon
Industriels et PDG
Les polytechniciens défendirent Paris contre l’invasion étrangère en 1814. Une statue dans la cour d’honneur de l’École rappelle leur participation. Une réplique se trouve à l'école militaire de West Point aux États-Unis.
Louis Huguet-Chateau (X1797) général français du Premier Empire, Chevalier d'Empire, Officier de la Légion d'Honneur et Héros des Guerres napoléoniennes, mort au combat à Montereau en 1814
Louis Eugène Cavaignac (X1820), général français, il refusa le bâton de maréchal de France.
Pierre Joseph François Bosquet (X1829), maréchal de France
Pierre Philippe Denfert-Rochereau (X1842), défenseur de Belfort durant la guerre de 1870
Auguste Louis (X1846), général, défenseur de Sedan durant la guerre de 1870
Louis-Émile Bertin (X1858), mathématicien, inventeur, ingénieur général du Génie maritime, créateur de la marine militaire du Japon à l'ère Meiji et des arsenaux de Kure et de Sasebo.
Michel Joseph Maunoury (X1867), officier d’artillerie, maréchal de France à titre posthume, défenseur de Paris pendant la bataille de la Marne.
Joseph Joffre (X1869), maréchal de France
Ferdinand Foch (X1871), maréchal de France
Émile Fayolle (X1873), maréchal de France
Robert Georges Nivelle (X1876), généralissime pendant la Première Guerre mondiale.
Alfred Dreyfus (X1878), officier français accusé à tort de haute trahison en 1894 (voir Affaire Dreyfus)
Louis Bernard (X1884), général de division, croix de guerre 14/18 Française (5 Palmes) et Belge (2 Palmes)
Louis-Lazare Kahn (X1914), amiral, dirige les constructions navales des Forces navales françaises libres
Honoré d'Estienne d'Orves (X1921), officier de marine et résistant
Jean Bastien-Thiry (X1947), lieutenant-colonel, fusillé suite à l'attentat du Petit-Clamart contre le général de Gaulle
Caroline Aigle (X1994), commandant, première femme française pilote de chasse, décédée en 2007
Autres polytechniciens célèbres
Auguste Comte est entré dans les premiers à l'École polytechnique en 1814. La promotion 1814 a été renvoyée à la Restauration en 1816 pour indiscipline. Un concours a été organisé. Auguste Comte n'a pas réintégré l'école après ce concours.
Auguste Detœuf (X1902), auteur des Propos d'O. L. Barenton, confiseur… et premier PDG d'Alstom.
Alfred Sauvy (X1920 S), démographe, économiste, professeur au Collège de France
Jean Borotra (X1920), joueur de tennis, un des Quatre Mousquetaires
Yves du Manoir (X1924), aviateur, rugbyman. Très doué pour le rugby, particulièrement au poste de demi d'ouverture, il intègre le XV de France en 1925. Il est nommé meilleur joueur français à l'issue de son 1er match. Il est sélectionné 8 fois, dont une fois capitaine. Il se tue dans un accident d'avion à 23 ans. Le terrain d'honneur de l'École polytechnique porte son nom.
Maurice Allais (X1931), « prix Nobel » d'économie en 1988
Jean Couzy (X1942), alpiniste, premier homme avec Lionel Terray à avoir gravi le mont Makalu en 1955, membre de l'expédition dirigée par Maurice Herzog de 1950 qui a conquis l'Annapurna, premier des 14 sommets de 8 000 mètres gravi sur le globe
Jean-Jacques Servan-Schreiber (X1947), cofondateur du magazine L'Express, ancien secrétaire général du Parti radical
Jacques Attali (X1963), conseiller du président François Mitterrand et écrivain
Thierry de Montbrial (X1963), directeur de l'IFRI
Candidats admissibles célèbres
Évariste Galois, qui allait devenir un mathématicien célèbre, échoua par deux fois à l'oral (concours 1828 et 1829), n'hésitant pas à jeter une éponge à la tête de son examinateur en mathématiques, celui-ci étant incapable de comprendre sa démonstration. Il finit par entrer à l'École préparatoire (l'actuelle École normale supérieure, rue d'Ulm) dont le niveau était considéré à l'époque comme inférieur à celui de l'X.
Le mathématicien Charles Hermite fut reçu mais réformé en 1843 pour raison médicale à cause d'un pied-bot.
L'ingénieur et industriel Gustave Eiffel, admissible en 1852, échoua aux épreuves orales.