În forma sa iniţială, INCDMTM a fost înfiinţat în februarie 1971 cu denumirea CCPMFS - CIMF. Obiectul său de activitate consta în proiectarea, realizarea şi optimizarea tehnologică a aparatelor de măsură şi control, respectiv a sculelor aşchietoare. Institutul avea la acea dată 120 de salariaţi şi dispunea de un atelier de modele foarte bine dotat. La scurtă vreme după deschiderea unităţii din Bucureşti, s-au constituit şi primele două filiale: în Sibiu şi Râşnov.

Anii ’80 au reprezentat o perioadă de dezvoltare a Institutului, o data cu extinderea profilului şi cu reorganizarea sa în aşa fel încât el să poată deservi aproape orice sector industrial. Acest lucru a fost posibil în special datorită transferului tehnologic de înalta productivitate, considerat prioritar. Tot acum s-au deschis şi filialele din Blaj şi Focşani.

Perioada imediat următoare Revoluţiei Române (1989) şi începutul anilor ’90 au reprezentat punctul critic în evoluţia ulterioară a Institutului. Din cauza colapsului economic şi a instabilităţii politice s-a apelat la măsuri extreme: reduceri semnificative de personal (inclusiv concedierea unor cercetători de valoare), lichidarea filialelor din provincie şi separarea secţiei de producţie de Institut ca societate comercială (privatizată şi lichidată în 1996).

După această perioadă sumbră, anul 1996 a adus o reorganizare a Institutului în INCDMTM (forma sa actulală) şi acreditarea sa de către Ministerul Cercetării şi Tineretului.

Anul 1999 este emblematic pentru evoluţia Institutului. Acesta corespunde câştigării unei serii de competiţii organizate de Ministerul Cercetării şi Tineretului (de exemplu: CALIST şi RELANSIN), fapt care a atras subvenţii ce au impulsionat dezvoltarea INCDMTM.

Din anul 2000 se poate vorbi de o revenire la stabilitate. Acum s-au pus bazele unui program de dezvoltare adaptat la noile obiective de refacere a potenţialului tehnico-ştiinţific. Acesta viza menţinerea personalului la cifra medie de 180 de salariaţi, refacerea treptată a atelierului de modele, unicate şi prototipuri, reorganizarea laboratoarelor de cercetare-dezvoltare, precum şi restructurarea şi, respectiv, certificarea laboratoarelor de încercări. Din fericire, toate aceste obiective au fost atinse. Prin urmare, au fost recâştigaţi o serie de beneficiari tradiţionali precum SC Dacia-Renault Piteşti şi SC Hesper SA Bucureşti, care şi-au recuperat încrederea în Institut. În plus, INCDMTM a participat la toate competiţiile Planului Naţional de Cercetare-Dezvoltare-Inovare şi la programele Nucleu şi Sectorial. În această perioadă au fost create Centrul de Excelenţă “Tehnica Măsurării Mărimilor Termotehnice” şi Centrul de Excelenţă “Logistică şi Transfer pentru Materiale Dure şi Extradure” şi Centrul Inter-Regional de Inovare şi transfer Tehnologic Chişinău-Iaşi-Bucureşti.

În anul 2013, a avut o evaluare internațională, în urma căreia Institutul a obținut calificativul A+.

În anul 2021, în urma procesului de evaluare instituțională, INCDMTM a obținut acreditarea pentru următorii cinci ani. Raportul evaluatorilor poate fi accesat aici

În prezent, Institutul are un număr de aproximativ 100 de salariaţi.