В конце 60-х годов при многих кафедрах Машиностроительного факультета сформировались передовые в СССР научные школы по разработке перспективных изделий оборонной техники и специальным технологиям. Во главе этих школ стояли выдающиеся ученые В.И.Феодосьев, Б.В.Орлов, Е.П.Попов, В.Г.Саксельцев, Н.А.Лакота, П.Ф.Краснов, В.М.Кудрявцев и другие. Дальнейшее развитие новых направлений, связанных с космической, ракетно-артиллерийской, робототехнической, боеприпасной индустриями и специальной технологией при жестко-ограниченных штатах научных работников и разрешенных постановлениями Минвуза СССР объемах финансирования стало невозможно.

Возникла необходимость создания новой, нетрадиционной для вуза, научно-производственной структуры - научно-исследовательского института, по типу отраслевых оборонных НИИ.

Большую роль в организации НИИ сыграли проректор МВТУ им.Баумана К.С.Колесников и профессор В.Г.Саксельцев.

В сжатые сроки было согласовано с 9 министерствами Постановление СМ СССР об образовании НИИПМ, которое было подписано в июле 1971 года. Однако, после Постановления СМ прошло еще больше двух лет прежде чем вышел приказ ректора МВТУ об образовании НИИПМ. В состав НИИПМ вошли научные подразделения кафедр М-1, М-3, М-4, М-6, М-7, М-8 (нынешняя кафедра М-12), а также кафедр Э-1 и П-6 (ныне ИУ-6).

Усиление научной деятельности сразу же потребовало организации соответствующей экспериментальной базы в рамках НИИПМ. В Москве создать ее было невозможно, поэтому было решено развивать ее на территории учебно-вспомогательного центра (УЭЦ), существовавшего в структуре МВТУ с 1967 года.

В 1973 году НИИПМ возглавил доктор технических наук Н.А.Лакота. В этот период была создана основная научно-техническая база. В Москве функционировали основные научные подразделения, разрабатывающие принципиально новые системы, экспериментальная отработка которых проводилась в УЭЦ. Были созданы и оснащены баллистическая трасса, взрывпавильоны, зал для статико-динамических испытаний изделий подводной техники, стенды для испытаний в условиях вакуума ракетных двигателей, технологические установки для сверхглубокого сверления и производства новых материалов и др.

Большое внимание при создании уделялось двойному использованию экспериментальной базы: как для научных целей, так и для проведения учебного процесса. Особой ценностью стали два демзала: ракетно-космический и ракетно-артиллерийский. В этих залах собраны образцы изделий, созданных в различных КБ за последние 50 лет. Демонстрационные залы до сих пор по количеству экспонатов и по качеству их представления не имеют аналогов в вузах России. Они продолжают являться одним из важных этапов подготовки высококвалифицированных специалистов.

В 1988 году было принято решение ректората о переформировании НИИПМ в НИИСМ и разделе подразделений загородной базы между вновь организованными НИИ в МГТУ.

Несмотря на переименование и перестройку новый НИИСМ полностью базировался на созданных в НИИПМ подразделениях и являлся его полноценным преемником. Благодаря традициям НИИПМ реорганизация прошла практически безболезненно и НИИСМ в кратчайшие сроки стал крупнейшим НИИ в МГТУ и имел среди них наибольшие объемы выполняемых научных работ.

С момента реорганизации, НИИСМ возглавил доктор технических наук Шмаков В.П., долгое время до этого назначения работавший в головном НИИ космической промышленности.

1992 год стал для НИИСМ годом тяжелейшего испытания. Большая часть подразделений в НИИСМ выполняла НИР по заказу отраслевых оборонных институтов. Резкое сокращение финансирования последних и их развал поставил НИИСМ в тяжелейшее положение. Резко сократился состав НИИ, особенно его загородной базы. В большинстве подразделений были потеряны молодые перспективные научные кадры. Необходимо было проводить срочную переориентацию НИИ и изменение форм его работы.

Новым руководством НИИСМ, избранным на собрании Трудового коллектива НИИ в 1992 году (директором института стал кандидат технических наук Челышев В.А.), был взят курс на установление прямых контактов непосредственно с заказчиками, минуя отраслевые институты. Для этого в подразделениях были созданы конструкторские структуры, работающие на принципах максимального использования САПР. Основой для этих КБ стали выпускники факультета, в подготовке которых активное участие принимали сотрудники НИИ.

Последние годы ознаменованы тесным сотрудничеством НИИ и факультета. Все ведущие сотрудники НИИ принимают активное участие в учебном процессе. Удалось сохранить основной костяк научных кадров НИИ, часть высококвалифицированных сотрудников перешли на работу преподавателями и, одновременно продолжают вести научную работу в НИИ.

Создание нескольких КБ позволило не зависеть от отраслевых оборонных НИИ и выполнять работы не только по оборонному заказу.

К своему 25-летию НИИСМ (НИИПМ) пришел в обновленном состоянии. Не растеряв старые школы и создав новые, НИИСМ в последние годы стал головным по созданию робототехнических У' комплексов. Всеобщее признание получили работы НИИСМ по созданию опытных образцов подводных технических средств и разработке и реализации глубоководных технологий. Ведущую роль НИИСМ занимает в разработке и создании специальных радиосистем миллиметрового диапазона. Существенную роль играют работы по созданию транспортных средств для нужд городского хозяйства. Идет разработка машин нового поколения для лесного хозяйства. Созданы и готовы к внедрению принципиально новые системы пожаротушения, различные взрывные технологии "двойного назначения" и другие интересные разработки.

В 2007 г. директором института стал доктор технических наук Зимин В.Н.