（1）1956年，依据全国人大一届二次会议的提议和第一机械工业部的决策成立机械科学研究院。包括北京总部及研发实体，哈尔滨、沈阳、上海、武汉四地的专业研究所。

（2）1969-1972年，“文革”动乱期间，北京研发实体经外迁河南、部分移交北京市，机械工业基础技术和基本工艺的研究开发实体功能解体，1972年改名机械研究院，从事行业技术组织工作的管理。

（3）1978年，恢复机械科学研究院名称。

（4）1994年，标准化研究所并入机械科学研究院。

（5）1997年，机械工业部档案馆整体并入机械科学研究院。

（6）1998年，工程机械军用改装车试验场并入机械科学研究院。

（7）1999年，科技部、国家经贸委联合发布文件（国科发政字〔1999〕197号文），将国家经贸委管理的10个国家局所属科研机构实施转制，机械科学研究总院与同属机械工业部的哈尔滨焊接研究所、沈阳铸造研究所、郑州机械研究所、武汉材料保护研究所、北京机械工业自动化研究所和北京机电研究所等进行重组，整体转制为中央直属大型科技企业，划归中央大企业工委管理。

（8）2000年4月，机械科学研究院正式在国家工商总局注册。

（9）2000年，机械工业部第一设计研究院进入我院。

（10）2005年6月，机械科学研究总院在浙江省杭州市设立浙江分院。

（11）2006年5月，经国家工商总局核准、国务院国资委批准，机械科学研究院更名为机械科学研究总院。

（12）2008年，中汽认证中心从中机生产力促进中心剥离，作为总院直属单位运营。

（13）2011年5月，在常州成立机械科学研究总院常州先进装备工程技术研究中心。

（14）2012年5月，机械科学研究总院常州先进装备工程技术研究中心升级为机械科学研究总院江苏分院。

（15）2012年10月，机械科学研究总院在福建省三明市设立海西分院。

（16）2013年12月，机械科学研究总院在山东省青岛市设立青岛分院。