โรงเรียนขอนแก่นวิทยายน
ในปีพ.ศ. 2496 รัฐบาลได้ประกาศใช้แผนการศึกษาชาติฉบับใหม่ โรงเรียนได้ปรับระดับชั้นเป็นมัธยมต้น 3 ปี มัธยมศึกษาตอนปลาย 3 ปี และเตรียมอุดมศึกษา 2 ปี ซึ่งในส่วนหลังนี้ได้มีการเปิดเรียนเมื่อภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2501 ส่วนการศึกษาระดับประถมศึกษาที่เคยจัดมานั้น ได้โอนไปอยู่กับงานของเทศบาลเมืองขอนแก่นตั้งแต่พ.ศ. 2482 แล้ว[7]
กลุ่มโรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย
จากนั้น กลุ่มโรงเรียนจึงเริ่มรับนักเรียนเข้าเรียนในหลักสูตรโรงเรียนวิทยาศาสตร์ภูมิภาคเป็นรุ่นแรกในปี พ.ศ. 2554 ในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนละ 1 ห้องเรียน 24 คน (จัดสอบใหม่โดยโรงเรียน) และระดับชั้นมัธยมศีกษาปีที่ 4 โรงเรียนละ 2 ห้องเรียน (โดยใช้บัญชีรายชื่อนักเรียนที่เคยสมัครสอบของโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์) แต่ละห้องมีนักเรียน 24 คน รวม 48 คน ต่อมาในปี พ.ศ. 2555 - 2556 มีการปรับการรับนักเรียนใหม่ แบ่งระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนละ 4 ห้องเรียน ห้องเรียนละ 24 คน รวม 96 คน และระดับชั้นมัธยมศีกษาปีที่ 4 โรงเรียนละ 4-6 ห้องเรียน ห้องเรียนละ 24 คน โดยใช้การรับนักเรียนร่วมกับโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ และตั้งแต่ปีการศึกษา 2557 เป็นต้นมา ทุกโรงเรียนปรับการรับนักเรียนเป็นไปตามแผนการรับนักเรียน กล่าวคือ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนละ 4 ห้องเรียน ห้องเรียนละ 24 คน รวม 96 คน และระดับชั้นมัธยมศีกษาปีที่ 4 โรงเรียนละ 6 ห้องเรียน ห้องเรียนละ 24 คน รวม 144 คนต่อปีการศึกษา