I fredags dog den framstående forskaren efter ett angrepp mot en bil han färdades i utanför huvudstaden Teheran. Fakhrizadeh har i väst pekats ut som hjärnan bakom de försök att bygga atombomber som Iran har anklagats för.
Mordet utfördes av Israel, med stöd av USA, säger president Hassan Rohani enligt statlig tv i Iran.
"Än en gång har den globala arrogansens händer, med den sionistiska regimen som inlejd usurpator, fläckats av blodet från en av våra söner", säger Rohani i ett skriftligt uttalande, enligt sändningen.
Hittills har Israel avböjt att kommentera mordet. Inte heller relevanta myndigheter i USA har uttalat sig – men den avgående presidenten Donald Trump har retweetat flera Twitterinlägg om händelsen.
"Iran kommer att svara"
Iranska ledare hotar med hämnd för attentatet mot kärnfysikern, som enligt iranska medier avled på sjukhus efter att ha blivit skjuten.
– Var så säkra, Iran kommer att svara på vår forskares martyrskap vid ett lämpligt tillfälle, säger Rohani i ett tv-sänt tal, rapporterar västerländska nyhetsbyråer från Teheran.
Landets högste ledare, ayatolla Ali Khamenei, efterlyser skipad rättvisa och säger att kärnfysikerns värv kommer att fortgå. Han uppmanar att:
"Brottet ska följas upp. Gärningsmännen och de ansvariga ska straffas. Martyrens vetenskapliga och tekniska insatser ska fortgå, inom alla områden han var verksam", enligt Khameneis officiella sajt.
Israels ambassader har höjt beredskapen efter hoten, enligt den israeliska nyhetstjänsten N12. Utrikesdepartementet vill inte kommentera den uppgiften.
Risk för konfrontation
Fakhrizadehs död befaras kunna provocera fram en ny konfrontation i Mellersta östern under Donald Trumps sista tid som president i USA. Detta kan i sin tur komplicera den tillträdande presidenten Joe Bidens hopp om att återskapa den bättre relation med Iran som fanns under Barack Obamas presidentskap.
Rohani säger att dådet inte får hindra landets utveckling.
"Mordet på martyr Fakhrizadeh visar våra fienders förtvivlan och djupet i deras hat. Hans martyrskap ska inte bromsa våra prestationer", säger han i det skriftliga uttalandet, enligt statlig tv i Iran.
Jesper Karlsson/TT
Fakta: Misstänkt kärnvapenprojekt
De senaste årtiondena har Iran varit utsatt för skarpa sanktioner eftersom omvärlden misstänkt att Teheran har försökt att utveckla kärnvapen.
2015 slöt en grupp stormakter ett kärnenergiavtal med Iran. Det gav insyn i landets atomenergiprogram, samtidigt som programmet bantades kraftigt, i utbyte mot hävda ekonomiska sanktioner. USA:s president Donald Trump lämnade dock avtalet 2018, vilket omigen väckt liv i motsättningarna.
Källa: Landguiden/UI med flera
Fakta: Iran
Den islamiska republiken Iran är i praktiken en religiös diktatur – trots att där finns ett folkvalt parlament och en folkvald president. Regeringschef är president Hassan Rohani medan den högste religiöse auktoriteten, ayatolla Ali Khamenei, är statschef och landets ledare.
Landet har drygt 82 miljoner invånare, de allra flesta är shiamuslimer.
Irans västvänliga regim föll 1979 för en USA-fientlig revolution och en islamisk republik, en "gudsstat", utropades. 1980–1988 befann sig Iran i krig med grannlandet Irak, och spänningarna har ofta varit stora mellan Teheran-regimen och i första hand USA och Israel.
Landet viktigaste exportvara är olja, som tillsammans med gruvnäringen och tillverkningsindustrin står för över 40 procent av BNP.
Iran har drabbats hårt av det nya coronaviruset. Hittills har drygt 47 000 människor dött av covid-19, enligt officiell statistik, en siffra som dock misstänks vara friserad nedåt. Över 900 000 har bekräftats smittade.
Källa: Landguiden/UI, Johns Hopkins-universitetet