Создана приказом Коломенского ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени паровозостроительного завода им. В, В. Куйбышева от 10 июня 1948 г. Постановлением Совета Министров СССР от 27 сентября 1955 г. на базе лаборатории создается ВНИТИ.

Лаборатория находилась в ведении:

- Министерства транспортного машиностроения СССР (1948 - 1953, 1954 - 1956);

- Министерства транспортного и тяжелого машиностроения СССР (1953 - 1954).

Лаборатория занималась доводкой конструкций и испытанием новых типов локомотивов и вагонов, исследованием и усовершенствованием их отдельных узлов и деталей, выбором и исследованием материалов для железнодорожного подвижного состава, разработкой вопросов технологии постройки локомотивов и вагонов на заводах транспортного машиностроения.

Создан постановлением Совета Министров СССР от 27 августа 1955 г. на базе ЦНИЛТМ. Организация института началась в июне 1956 г.

Институт находился в ведении:

- Министерства транспортного машиностроения СССР (1956 - 1957);

- Главниипроекта при Госплане СССР (1957 - 1959);

- Госкомитета Совета Министров СССР по автоматизации и машиностроению (1959 -).

Институт имел Луганский филиал.

Институт занимался проведением научно-исследовательских экспериментальных работ по тепловозостроению, созданием силовых установок тепловозов и газотурбовозов; исследованием динамики локомотивов и прочности деталей и узлов; испытаниями локомотивов.