头脑奥林匹克创新大赛的题目有一定的难度，需要投入一定的人力和物力。为了让更多的学生参与头脑奥林匹克活动，树立创新意识，培养动手能力，作为普及型的头脑奥林匹克万人大挑战于2004年诞生。万人大挑战与科技节活动相结合，每年4月~6月在上海各中小学、幼儿园全面开展。大赛分初赛、复赛和决赛三个部分。

万人大挑战活动的题目简单、易操作，并且趣味性十足。“曲线飞行”、“越高越好”、“小兔与新家”等赛题一推出即深受广大中小学生和幼儿园学生的欢迎。2011年第八届头脑奥林匹克万人大挑战参加学生超过20万。许多学校鼓励学生参加多个项目的竞赛，目的就是为了让学生在实践中培养动脑动手的能力。一些区县结合当地的科技节活动联动社区开展头脑奥林匹克万人大挑战活动，使大挑战活动渗透到了街道社区之中。