เช่นเดียวกับการทดลองทางฟิสิกส์ทั้งหมด LHC มีเป้าหมายเพื่อทดสอบการทำนายทางทฤษฎี ในกรณีนี้เรียกว่าแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค และดูว่ามีรูโหว่ในการทดลองเหล่านั้นหรือไม่ แม้จะฟังดูแปลก แต่นักฟิสิกส์ก็พยายามที่จะหารูสองสามรูในแบบจำลองมาตรฐาน เพราะมีบางสิ่ง เช่น สสารมืดและพลังงานมืด ที่ไม่สามารถอธิบายได้จนกว่าจะรู้  ช่วงเวลาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ LHC เกิดขึ้นในปี 2555 ด้วยการค้นพบฮิกส์โบซอน แม้ว่าจะเรียกกันอย่างกว้างขวางว่าเป็น "อนุภาคพระเจ้า" แต่ตัวมันเองก็ไม่ได้ยอดเยี่ยมเหมือนชื่อนั้น ความสำคัญอย่างมากของมันมาจากการที่มันเป็นการคาดการณ์ครั้งสุดท้ายของ Standard Model ที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ แต่ฮิกส์โบซอนยังห่างไกลจากการค้นพบเพียงอย่างเดียวของ LHC ตามรายงานของนิตยสารฟิสิกส์CERN Courier LHC ยังพบแฮดรอนที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ประมาณ 60 ตัว ซึ่งเป็น เครื่องชนอนุภาค เชิงซ้อนที่ประกอบด้วยควาร์กหลายชนิดรวมกัน ถึงกระนั้นก็ตาม อนุภาคใหม่เหล่านี้ทั้งหมดยังคงอยู่ในขอบเขตของแบบจำลองมาตรฐาน ซึ่ง LHC ได้พยายามดิ้นรนที่จะก้าวไปไกลกว่านั้น สร้างความผิดหวังให้กับนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่ใช้เวลาในการทำงานกับทฤษฎีทางเลือก