1901 р. з ініціативи вченого Д. Менделєєва в Харкові було відкрито Повірочну палатку для перевірки та таврування торгових мір та ваг, вона стала першою на території України. З цієї події бере початок історія метрології та стандартизації в Україні та Інституту метрології зокрема. У 1922 р. Харківська палатка стала Українською Головною палатою мір та ваг, а у 1933 році – Українським НДІ метрології та стандартизації.

У міжвоєнні роки інститут займався введенням метричної системи (перехід з верст на метри був не такий простий) та розвитком перевірочної справи, а також проводив науково-дослідні роботи в галузі метрології та стандартизації.

У 1960-х інститут отримав визнання завдяки дослідженням щодо визначення фізичних констант – гіромагнітного відношення протона та швидкості поширення електромагнітних хвиль у вакуумі.

Перший харківський мегаградусник (1976) заввишки 16 метрів біля виходу з метро “Історичний музей” – теж справа рук спеціалістів інституту. Зараз на його місці вже інший градусник.

У 1981 р. було створено науково-виробниче об’єднання “Метрологія”. Воно займалося конструюванням та виготовленням вимірювальної техніки для оборонної галузі, створило апаратуру антисейсмічного захисту АЕС, прилади ідентифікації голографічних захисних елементів та ін.

В інституті також зберігається національний стандарт одиниці часу і частот, а ще тут є музей.

Взагалі, на Мироносицькій декілька будівель метрології – дореволюційні (будинки 36, 38), конструктивістська (40) та модерністська (42). Остання – найпомітніша, особливо запам’ятовується її годинник, який дає похибку в одну секунду за 1-2 млн років, а поруч є табло, що показує рівень радіаційного фону. Інформації, коли побудували цей корпус, ми не знайшли, скоріш за все це друга половина 1980-х.

Будівлі комплексу постраждали внаслідок російського ракетного удару 3 березня 2022 р. Додаткових руйнувань комплексу завдали удари дронами-камікадзе типу Shaheed 31 грудня 2023 р.