Początki dziejów Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych sięgają pierwszych lat istnienia odrodzonej po latach niewoli II Rzeczypospolitej. Już 28 listopada 1918 r. powołano Sekcję Żeglugi Napowietrznej podporządkowaną Ministerstwu Spraw Wojskowych (MSWojsk.). W ramach Sekcji, 20 grudnia 1918 r., utworzono zaczątek placówki badawczo-technicznej pn. Dział Naukowo-Techniczny, przemianowany wkrótce na Wydział. Pierwszą siedzibą Wydziału był Zamek Królewski w Warszawie.

Rozszerzanie zadań technicznych spowodowało, że na mocy rozkazu organizacyjnego Oddziału I Sztabu Generalnego 11 listopada 1921 r. Wydział Naukowo-Techniczny został przekształcony w Wojskową Centralę Badań Lotniczych (WCBL). Do głównych zadań WCBL należało badanie sprzętu lotniczego, odbiór samolotów z wytwórni oraz nadzór techniczny nad produkcją.

Dokonujący się w lotnictwie postęp techniczny sprawił, że dotychczasowe struktury organizacyjne WCBL okazały się niewystarczające, stąd z dniem 1 sierpnia 1926 r. WCBL została przekształcona w Instytut Badań Technicznych Lotnictwa (IBTL). Zakres wykonywanych zadań rozszerzono, kładąc szczególny nacisk na rozbudowę urządzeń stacji płatowcowej i silnikowej. Drugim bardzo ważnym zadaniem IBTL był udział w opracowywaniu programu rozwoju techniki lotniczej i przemysłu lotniczego w Polsce.

Dokładnie 10 lat od czasu powołania IBTL, również 1 sierpnia, ale 1936 r. zarządzeniem Departamentu Dowodzenia Ogólnego MSWojsk. Ibtl zostaje przemianowany w Instytut Techniczny Lotnictwa (ITL). Nowa nazwa Instytutu, to również nowa struktura organizacyjna. Jednym z najważniejszych zadań ITL było badanie pierwowzorów sprzętu lotniczego. Wymagało to opracowywania przepisów budowy samolotów, tworzenia - zgodnie z wytycznymi Dowództwa Lotnictwa - warunków technicznych na samoloty i silniki przy współpracy z przemysłem lotniczym, opiniowania projektów i obliczeń, kontroli prób statycznych, wreszcie prób prototypów, w tym prób zdatności i użytkowych wraz z próbami wyposażenia i uzbrojenia zamontowanego na samolotach. Najbardziej wymierne wyniki pracy Instytutu to próby w locie.

Wybuch wojny w 1939 r. spowodował przerwanie działalności Instytutu na kilka lat. Wskutek bombardowań Okęcia wielu ludzi zginęło, były też straty w aparaturze i sprzęcie.

Okres konspiracyjnego przygotowywania do odtworzenia Instytutu po wojnie sprawił, że jako jeden z pierwszych wznowił działalność już w lipcu 1945 r. i - co szczególnie ważne - pod dotychczasową nazwą. Nie była to jednak kontynuacja przedwojennej działalności przede wszystkim dlatego, iż nie pracował już na potrzeby wojsk lotniczych.

Na techniczny instytut lotniczy o charakterze wojskowym trzeba było jeszcze kilka lat poczekać. Dopiero 28 lipca 1950 r. rozkazem organizacyjnym nr 079/Org Ministra Obrony Narodowej powołano Grupę Organizacyjno-Przygotowawczą (GOP), w celu utworzenia Lotniczej Stacji Badawczej (LSB).

Pod koniec 1952 r. zostaje opracowany etat LSB, którą wobec rosnących zadań postanowiono przekształcić w instytut. Dokonuje się to w następnym roku, kiedy to na mocy rozkazu organizacyjnego nr 042/Org ministra ON z 17 czerwca 1953 r. zostaje utworzony Instytut Naukowo-Badawczy Wojsk Lotniczych (INBWL). Wymienioną datę przyjmuje się oficjalnie jako datę powołania powojennego technicznego wojskowego instytutu lotniczego, chociaż w istocie nie był to nowy instytut wojskowy w Polsce, zwłaszcza że podjął on znaczną część zadań przedwojennego Instytutu Technicznego Lotnictwa (ITL), stając się tym samym spadkobiercą i kontynuatorem jego przerwanej wojną działalności. Za kontynuacją a nie nowym rozdziałem dodatkowo świadczy okoliczność, iż w INBWL znaleźli zatrudnienie pracownicy przedwojennego ITL, wnosząc nie tylko wiedzę fachową, ale również doświadczenie pracy w jednostce naukowo-badawczej.

Zarządzenie Ministra ON z 18 marca 1954 r. przyznaje INBWL status placówki naukowej.

Rok 1958 był szczególnie ważny, bowiem Instytut Naukowo-Badawczy Wojsk Lotniczych, jako w pełni ukształtowana jednostka badawcza, na podstawie zarządzenia ministra ON nr 013/MON z dnia 8 września 1958 r. zmienia nazwę na obowiązującą do dziś, tj.:Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych.

Nowa nazwa jednoznacznie wskazuje wojskową technikę lotniczą jako obszar zainteresowań i prac utworzonej placówki naukowo-badawczej. Instytut otrzymał wówczas statut, który stanowi postawę jego naukowo-badawczej działalności.