Begravningen i Teheran inleddes till tonerna av religiös sång med anspelningar på historiskt martyrskap.
På en storbildsskärm visades en bild på Fakhrizadeh bredvid bilder på Irans högste ledare ayatolla Ali Khamenei och toppgeneralen Qassem Soleimani, som dödades i en amerikansk drönarattack tidigare i år.
Forskaren hedrades även i helgen i ceremonier vid shiitiska helgedomar i olika städer.
Fakhrizadeh dog i fredags efter att han skadats allvarligt i en attack mot den bil han färdades i utanför Teheran. Den statliga nyhetsbyrån Fars uppger att angreppet genomfördes med hjälp av ett fjärrstyrt automatvapen monterat på en pickup.
– Attacken var utstuderad. Fienden använde en helt ny, professionell och specialiserad metod och nådde sitt mål, säger Ali Shamkhani, chef för Irans högsta nationella säkerhetsråd, och pekar ut både den oppositionella iranska exilgruppen Folkets mujahedin och israeliska Mossad som skyldiga till attacken.
Bidar sin tid
President Hassan Rohani anklagade redan kort efter mordet ärkefienden Israel för att, med stöd av USA, ha utfört mordet. Han har sagt att Iran "tids nog" kommer att utkräva hämnd men att man inte kommer att låta sig hetsas in i en "fälla".
I ett tv-sänt tal från måndagens ceremoni upprepade försvarsminister Amir Hatami hotet om vedergällning och lovade att fördubbla budgeten för det arbete som Fakhrizadeh ledde.
Kärnfyrikern har av Israel pekats ut som hjärnan bakom de försök att bygga atombomber som Iran har anklagats för. Teheran hävdar dock att man inte har några militära avsikter med sitt atomprogram.
Knapphändiga kommentarer
Irans parlament kräver efter mordet att internationella inspektioner av landets kärnenergiprogram ska stoppas medan en del röster även höjts för att man nu bör lämna det internationella nedrustnings- och ickespridningsavtalet NPT.
Få israeliska företrädare har kommenterat mordet på Fakhrizadeh. Men underrättelseminister Eli Cohen säger i en intervju på måndagen att han inte vet vem som ligger bakom angreppet.
The New York Times citerar dock en högt uppsatt israelisk källa som antyder att landet varit inblandat. "Irans strävan efter kärnvapen, främjad av Fakhrizadeh, utgjorde ett sådant hot att världen borde tacka Israel", säger källan, enligt tidningen.
Signal till Biden?
En del bedömare och medier i Israel utgår också från att den israeliska säkerhetstjänsten Mossad sannolikt varit inblandad. I en analystext i tidningen Haaretz spekulerar journalisten Zvi Bar'el i om mordet kan ses som en signal till den tillträdande amerikanske presidenten Joe Biden.
"Även om den kanske avgjordes av rent operationella överväganden så innebär tidpunkten för mordet ett tydligt budskap till den tillträdande presidenten Joe Biden med syftet att framföra Israels kritik mot avsikten att återinträda i kärnenergiavtalet med Iran", skriver han.
Den avgående amerikanske presidenten Donald Trump beslutade att dra USA ur avtalet, JCPOA. Men Biden har sagt att han är öppen för att åter ansluta landet om Iran återgår till att fullfölja sina åtaganden.
Iran har tidigare anklagat Israel för att ha mördat fyra kärnenergiforskare mellan 2010 och 2012.