Hầu hết các công ty công nghệ lớn nhất trên thế giới đang đầu tư rất nhiều nguồn lực vào nghiên cứu và phát triển để tiếp tục cải tiến công nghệ lõi cũng như tạo ra các sản phẩm ứng dụng sử dụng kỹ thuật học sâu. Điển hình là nhóm nghiên cứu về trí tuệ nhân tạo của Facebook đã tạo ra phần mềm DeepFace có khả năng nhận dạng khuôn mặt tốt như con người với độ chính xác khoảng 97,35%. Công trình này (công bố năm 2014) sử dụng 4 triệu ảnh khuôn mặt của hơn 4000 người để huấn luyện cho mạng nơron nhiều lớp và mô hình thu được đã vượt qua các kỹ thuật được nghiên cứu đề xuất trước đó.[1]

Học sâu thường được trình bày như là một bước hướng tới AI mạnh và do đó nhiều tổ chức đã trở nên quan tâm đến việc sử dụng nó cho các ứng dụng cụ thể. Vào tháng 12 năm 2013, Facebook đã tuyển Yann Le Cun đứng đầu phòng thí nghiệm trí tuệ nhân tạo (AI) mới của họ hoạt động ở California, London và New York. Phòng thí nghiệm AI này sẽ phát triển những kỹ thuật học sâu để giúp Facebook thực hiện các nhiệm vụ, chẳng hạn như tính năng gắn thẻ tự động hình ảnh tải lên với tên của những người có mặt trong đó. Vào cuối năm 2014, Facebook cũng tuyển Vladimir Vapnik, nhà phát triển chính của lý thuyết Vapnik-Chervonenkis về học thống kê, và đồng phát minh ra phương pháp máy vector hỗ trợ.

Vào tháng 3 năm 2013, Google tuyển Geoffrey Hinton và hai sinh viên tốt nghiệp của ông, Alex Krizhevsky và Ilya Sutskever. Công việc của họ là tập trung vào vừa cải tiến các sản phẩm học máy hiện có của Google và vừa trợ giúp đối phó với lượng dữ liệu ngày càng tăng nhanh mà Google có được. Google cũng mua lại công ty của Hinton, DNNresearch.

Năm 2014, Google cũng đã mua DeepMind Technologies, một công ty khởi nghiệp của Anh đã phát triển một hệ thống có khả năng học tập làm thế nào để chơi trò chơi điện tử Atari chỉ sử dụng các điểm ảnh thô là dữ liệu đầu vào. Trong năm 2015, họ đã chứng minh hệ thống AlphaGo đã đạt được một trong những "thách thức lớn" trong thời gian dài của AI bằng cách học trò chơi Cờ vây đủ tốt để đánh bại một người chơi Cờ vây chuyên nghiệp.

Baidu đã thuê Andrew Ng để lãnh đạo phòng thí nghiệm nghiên cứu của mình đặt trụ sở tại thung lũng Silicon mới tập trung vào học sâu.