يرد المكتبة سنويًا عدد من الاستبانات والأسئلة البحثية المتعمقة، مما يتطلب تجميع البيانات وصياغتها في قوالب وتقارير يحتاجها الباحثون والمؤسسات المستفيدة، كما قامت المكتبة بإعداد كثير من الببليوجرافيات الحصرية للإنتاج الفكري السعودي من الكتب والدوريات والمترجمات من أجل نشرها في مطبوعات اليونسكو أو المنظمة العربية للثقافة والعلوم عن طريق وزارة المعارف. كما قدمت المكتبة البيانات الإحصائية المطلوبة عن حركة التأليف والنشر والمكتبات السعودية لمن يطلبها سواء من المنظمات الدولية أو من الباحثين من جميع أنحاء العالم.

تطورت الخدمات المرجعية المقدمة إلى المستفيدين كثيراً مع زيادة مصادر وقواعد المعلومات المتاحة، التي تشمل إضافة إلى قاعدة معلومات المكتبة الرئيسة وقواعد المعلومات والنصوص الكاملة المدمجة فيها وقواعد مساندة أخرى، مما مكن المكتبة من تقديم خدمة مرجعية سريعة ومتقدمة. وتتلقى المكتبة مجموعة كبيرة من الأسئلة المرجعية والبحثية بأنواعها؛ إضافة إلى الاستفسارات السريعة والمهمة التي ترد مباشرة أو عبر الهاتف. كما تصدر المكتبة بطاقات للمستفيدين من الباحثين والدارسين والأكاديميين الذين يراجعونها باستمرار؛ لتيسير مراجعتهم للمكتبة وذلك لاستكمال بحوثهم ومؤلفاتهم.

تم الاتفاق بين عدد من المكتبات ومراكز المعلومات في بعض مدن المملكة على تطبيق نظام الإعارة التبادلية بينها على أن توسع الخدمة مستقبلاً؛ لتشمل المكتبات في عامة مدن المملكة، ويتم تطبيق النظام تحت إشراف المكتبة.

تقدم المكتبة مستخرجات الحاسب إلى المستفيدين لتلبية حاجاتهم، وهي مستخرجات ببليوجرافية ونصية من مختلف المراجع والمصادر على اختلاف أوعيتها.

للمخطوطات أهمية كبرى وأساسية في كتابة التاريخ, فهي وسيلة الربط بين الماضي والحاضر, والحضارة التي نعيشها اليوم ما كانت لتقوم لولا الإرث الذي وصل إلينا. والمخطوط تسجيل لتراث الشعوب وعاداتهم ونشاطاتهم وثقافاتهم ومدى تطورهم, فمعنى ذلك أن فقدانها يعني فقدان تراثنا وتاريخنا, لذا فقد صدر نظام حماية التراث المخطوط بالمرسوم الملكي الكريم رقم (م/23) وتاريخ (16/5/1422هـ)؛ ليمثل حلقة مهمة في استكمال بنية النظام الثقافي في المملكة العربية السعودية. ويعد النظام من المهام الجوهرية للمكتبة الوطنية نظراً لأهمية ما نملكه من رصيد تراثي .وتسعى مكتبة الملك فهد الوطنية من خلال نظام حماية التراث المخطوط إلى تسجيل المخطوطات الأصلية المحفوظة لدى الجهات الرسمية والجهات غير الرسمية والأفراد بإعطائها رقم تسجيل وشهادة بذلك يثبت تملك الجهة أو الفرد لهذه المخطوطة وموضحاً فيها إسم مالك المخطوطة وعنوان المخطوطة ومؤلفها وتاريخ نسخها؛ لتمكنه من استعادتها عند الضياع أو السرقة, كما أنها ضرورية عند رغبة مالك المخطوط بإخراجها خارج المملكة أو عند رغبته ببيعها.