Исследование TIMSS в России проводилось специалистами ЦОКО ИОСО РАО при участии Департамента общего среднего образования Министерства образования РФ. В задачи российских специалистов входили организация и проведение исследования в стране, участие в разработке и адаптация инструментария к условиям России, формирование представительной выборки учащихся России, подготовка материалов исследования (их перевод, адаптация, подготовка к печати, тиражирование), организация и проведение тестирования и анкетирования по школам страны, обеспечение контроля качества проведения исследования в России, ввод и обработка данных, анализ результатов исследования, подготовка научных и технических отчетов, создание банка данных исследования. Организация и проведение исследования TIMSS в регионах России осуществлялись при участии МОРФ через министерства образования, управления или департаменты образования отобранных регионов России, педагогические институты, институты повышения квалификации работников образования и другие учреждения. Около 1500 специалистов приняли участие в проведении исследования TIMSS в России в 1999 г.

Выборка учащихся 8 класса основной школы России строилась из 89 регионов, объединенных в 10 экономико-географических зон на основе вероятностно-стратифицированного подхода. При выборе регионов России расчет производился на основе федеральной статистики Министерства образования. На федеральном уровне отсутствует соответствующая международным требованиям статистика, необходимая для формирования представительной выборки учащихся. Поэтому процедура выборки учащихся в России содержит дополнительную стадию – выбор регионов. Это позволяет собственными силами собирать необходимую региональную статистику в соответствии с международными требованиями.

Всего в исследовании было отобрано 47 регионов. Отбор школ проводился для каждого выбранного региона в отдельности. Всего в исследовании участвовало 189 школ. Из них 75% городских, 25% поселковых и сельских школ. В каждой школе выбирался один класс, все учащиеся которого принимали участие в тестировании. Всего в исследовании участвовало 4332 учащихся 8 класса. Учителя, ведущие в отобранных классах математику и все естественнонаучные предметы, участвовали в анкетном опросе. Всего было охвачено 189 учителей математики и 756 учителей естественнонаучных предметов.